Radiometri

RADARMETEO rappresenta in Italia la Radiometrics Corporation di Boulder, Colorado, USA: società leader nella ricerca e nello sviluppo dei radiometri applicati nella misurazione delle variabili meteorologiche. Questi strumenti innovativi sono caratterizzati da un ottimo rapporto qualità-prezzo ed hanno sviluppato in questi anni notevoli potenzialità anche nel campo meteorologico, in particolare per il “nowcasting” e la previsione dei fattori atmosferici influenzanti la qualità dell’aria in prossimità del suolo.


Profilatore a microonde MP-3000

Il profilatore a microonde MP-3000 è uno strumento “passivo”, nel senso che non emette radiazioni ma osserva quelle emesse continuamente dall’atmosfera, nella fattispecie da vapor acqueo, ossigeno e acqua delle idrometeore o quella costituente le nuvole. Con appositi algoritmi si risale alla cosiddetta “temperatura di brillanza”, e successivamente ai più noti parametri di temperatura, umidità e acqua liquida.


L’indubbio vantaggio è rappresentato dalla disponibilità continua di dati nel tempo, nell’ordine di qualche minuto, fino ad un’altezza di 10 km. L’output dei profili si articola su 58 livelli di altezza con una risoluzione verticale di 50 metri da 0 a 500 m di quota, di 100 metri da 500 m a 2000 m e di 250 metri oltre i 2000 metri.


A differenza delle radiosonde, lanciate in genere ogni 12 ore e che forniscono dati relativi solo al proprio percorso di ascesa, il radiometro fornisce una misura volumetrica media dei suddetti parametri avendo un raggio d’azione di 20-30 km, eventualmente raddoppiabile ricorrendo a fasci d’onda più stretti e ad angoli di elevazione dell’antenna più bassi.


Un aspetto importante risiede nel fatto che il profilatore MP-3000 fornisce dati con un errore più basso raffrontato all’errore “rappresentativo” dei dati da radiosonda che servono per inizializzare i modelli meteorologici. Questo è particolarmente vero nei primi 2000 metri ove si colloca il “boundary layer”, lo strato più importante da monitorare con la massima precisione possibile per quantificare l’energia a disposizione delle perturbazioni (soprattutto temporali).


Grafici Dimostrativi
Grafico 1Grafico 1
Grafico 2Grafico 2
Grafico 3Grafico 3
Grafico 4Grafico 4
Grafico 5Grafico 5

 

Grafico 6Grafico 6

 

Inoltre, cosa non meno importante, nel “boundary layer” tendono ad accumularsi inquinanti ed a formarsi nebbie nel caso di inversioni termiche: l’andamento di queste, sia attuale che futuro, è ben inquadrabile anche mediante output grafici come il seguente.


In ascissa troviamo l’ora, in ordinata la quota di rilievo di temperatura, umidità e densità del liquido (in g/m3). Inoltre, i grafici più piccoli riportano anche il Vint (vapor acqueo integrato, in cm) e il Lint (liquido integrato, in mm) oltre alla Tir (temperatura alla base della nuvola -linea viola- dalla quale si può ricavare anche la sua quota).


Si riporta, a titolo puramente esemplificativo, un confronto tra il profilo di temperatura e umidità relativa ricostruito da radiosonda (linea rossa) e da radiometro (linea blu). Il profilo da radiometro è generalmente più “dolce” poiché fornisce un valore volumetrico medio come si diceva poc’anzi, tuttavia è proprio questo il punto di forza per l’implementazione di modelli meteorologici ad alta risoluzione e quindi per un buon “nowcasting”.


Il seguente output grafico mostra il passaggio di un fronte freddo nella metà destra del grafico (temperatura in calo, umidità relativa in aumento), in questo caso vengono mostrati i primi 500 metri in prossimità del suolo.


Un confronto con una mappa da radar meteorologico può essere utile per comprendere appieno le potenzialità del radiometro: al passaggio della linea convettiva si nota un notevole innalzamento della temperatura alla base delle nuvole (quindi un sensibile abbassamento della quota di condensazione), l’aria ormai prossima alla saturazione ed elevati valori di densità del liquido. Il radiometro MP-3000 è in grado di ricavare vari indici termodinamici, tra cui il CAPE, LI, TT, LCL, EL CINH, compreso il K-index. Questi, così come i vari profili verticali, possono essere visualizzati senza problemi nel software RAOB.


Lo strumento è equipaggiato anche con sensori di superficie come il termometro, barometro e igrometro oltre ad un dispositivo che permette la misura della pioggia e del rain rate. Il ricorso ad un SODAR permette di migliorare ulteriormente le performance del MP-3000, sia per l’affinamento dei modelli meteorologici a mesoscala sia per una più approfondita conoscenza della circolazione delle masse d’aria nel boundary layer. Il radiometro MP-3000 funziona con la normale corrente alternata e può essere gestito anche a distanza via Internet, non richiede la costante presenza dell’uomo per la sua operatività, la manutenzione non è né impegnativa né onerosa e consiste più che altro in una periodica calibrazione dello strumento, nel livellamento dello stesso e nella pulizia dei sensori in genere.


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Di seguito riportiamo le pagine dei radiometri della Radiometrics:

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