Identificación y caracterización del granizo mediante el radar ...

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Conclusionesexistentes se han mostrado demasiado simples para pronosticar granizo, tales como aquellas queúnicamente tiene en cuenta un parámetro radar o una sola variable, como por ejemplo lareflectividad máxima. Estas metodologías se basan en el uso de umbrales de alerta opersistencia de unos determinados valores, los cuales no siempre tienen el mismocomportamiento. Esto es debido a que la presencia de granizo en superficie depende de lascondiciones medioambientales presentes en el momento de la precipitación, como por ejemplo,la amplitud de la capa de fusión o la humedad de las capas más bajas. Es por este motivo que alo largo de la historia se han ido desarrollando técnicas que están relacionadas con losparámetros radar y las condiciones medioambientales, como el parámetro de Waldvogel. Noobstante, todas ellas deben de ser adaptadas a la zona de estudio ya que no tienen en cuentatodas las dependencias medioambientales de la zona, por lo que los mismos criterios deobservación de granizo en superficie no tendrán la misma fiabilidad en diferentes regiones delplaneta. Posteriormente surgieron metodologías mucho más sofisticadas, como el uso delalgoritmo de identificación de granizo severo empleado en los Estados Unidos, el cual debe seradaptado a la región de estudio ya que se basa en el uso de ecuaciones empíricas que deben sercalibradas en cada región.Uno de los grandes inconvenientes o problemas existentes en el momento de usar todasestas técnicas o algoritmos, es que en un gran número de casos se toman las ecuacionespropuestas y se aplican directamente sobre el área de estudio, sin tener en cuenta cambios en losmétodos de observación (implican que los parámetros puedan llegar a ser diferentes) y cambiosen las condiciones medioambientales (conllevan diferentes características meteorológicas). Enesta tesis se han abordado las dos problemáticas, adaptándose las técnicas al área de estudio y alos diferentes radares meteorológicos. Esta mejora ha sido llevada a cabo gracias a unametodología basada en la identificación de objetos radar en tres dimensiones, junto con laincorporación de datos procedentes del modelo meteorológico mesoescalar MM5 y datos ensuperficie de observación de granizo. Así mismo los algoritmos se han adaptado al estudio de laconvección en el valle del Ebro, y en concreto del granizo, si bien la forma de proceder puedeser adaptada con gran facilidad a cualquier otra zona de estudio, radares o modelosmeteorológicos. Las versiones de los algoritmos propuestas y adaptadas en la región de estudiocorresponden a cambios significativos en las técnicas aplicadas, cambio en los umbrales para laidentificación de células convectivas y adaptación de umbrales y de nuevas ecuacionesempíricas para la caracterización de las células convectivas.En los capítulos introductorios se han mencionado una gran cantidad de trabajos quepretenden identificar la presencia de granizo en superficie en muchas zonas del mundo, incluidala Península Ibérica, a partir del uso de la reflectividad máxima, el parámetro de Waldvogel, el182
Identificación y caracterización del granizo. Predicción de las células convectivasVIL, la densidad de VIL, el índice de granizo severo o el flujo de energía cinética, entre otros.Todo ellos presentan unos comportamientos que están muy ligados a las condicionesmedioambientales, y al tipo de radar meteorológico utilizado. Las técnicas, tal y como se hacomentado previamente, pretenden establecer umbrales de alerta de estos índices para laocurrencia de granizo en superficie. En esta tesis, se ha aplicado un enfoque distinto a losmétodos más extendidos en la bibliografía, que es el empleado en el algoritmo de identificaciónde granizo de la NOAA, es decir, se trata de detectar objetos a partir de la información radar.Los objetos son caracterizados en esta tesis a partir de los siguientes parámetros: índice;posición del centroide (x, y, z); volumen; ejes máximo y mínimo del elipsoide de referencia;orientación; inclinación; altura de la isocero y de la isoterma de -20 ºC; reflectividad máxima,media y mínima; altura de la base y de la cima; viento medio de capas medias y bajas (u, v);VIL (grid, celular y método de máxima reflectividad); VILD (grid y reflectividad máxima);echotop de 45 dBZ; WP; flujo de energía cinética; índice de granizo severo; tamaño máximoesperado de granizo; probabilidad de granizo severo; tamaño de granizo asociado aobservaciones en superficie; y organización del sistema de precipitación al cual se encuentraasociada la célula convectiva. Los resultados obtenidos en la adaptación de estas técnicas hanimplicado la generación de nuevas ecuaciones de probabilidad de granizo así como la creaciónde nuevas variables radar, combinación de las anteriores, que permiten mejorar la identificaciónde granizo en superficie (distribución vertical de la reflectividad; dimensiones físicas; niveles defusión y de enfriamiento; estado de formación, madurez y disipación; y reflectividad y nivel deorganización de la convección).Por otro lado, desde el punto de vista de estima del tamaño de granizo en superficiemediante observaciones radar, no existen en España técnicas desarrolladas ni adaptadas, por loque en esta tesis se ha desarrollado una nueva metodología basada en el uso de gráficos de cajas(boxplots) para la estima del tamaño en superficie, proporcionando una información novedosa alos predictores meteorológicos.9.2 Acerca de la predicción de granizoLa pregunta que uno se formula una vez se conoce que es posible identificar el granizoen superficie mediante observaciones del radar meteorológico y que además es posible llegar arealizar estimas de su tamaño en superficie es: ¿Es posible pronosticar con una hora deantelación, o más, la probabilidad de granizo y su tamaño en superficie? o ¿es posible llegar arealizar pronósticos a escala minutal de los parámetros radar de las células convectivas? Laescala espacial y temporal de las tormentas hace que los procesos físicos y químicos que tienen183
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