viernes, 27 de julio de 2012

SANTA FE: Estudian cómo predecir el drenaje urbano con imágenes de radar

La terminal instalada en la UNL permite a sus investigadores estudiar el comportamiento del agua caída en cuencas urbanas y rurales. A partir de las imágenes y los datos de pluviómetros se están desarrollando modelos más realistas de la distribución espacial de las precipitaciones.

Desde hace más de tres años, los cielos santafesinos y de la   región están siendo sondeados permanentemente por un radar meteorológico.   Gracias a esos datos, investigadores de la Universidad Nacional del Litoral   (UNL) son capaces de estudiar el desarrollo espacial de las precipitaciones.   Ahora, aplican la información del radar a un modelo hidrológico-hidráulico que   permite transformar la lluvia en escurrimiento para conocer cómo se comportará   la red de drenaje. 
 
“La idea es hacer no sólo previsión meteorológica sino también   hacer predicción hidrológica. De esta forma se trata de entender, ante   tormentas de características severas, qué problemas de escurrimiento puede   haber en una determinada área”, explicó José Macor, docente e investigador de   la Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas (FICH) de la   UNL.
 
El equipo de trabajo se encuentra abocado al estudio de una   subcuenca urbana de la ciudad santafesina de Esperanza. “El comportamiento no   es exactamente igual que en las zonas rurales, pero los conceptos son los   mismos. Requiere mayor atención pero es posible prever, por ejemplo, qué áreas   pueden ser anegadas, cómo se comportan las bocas de tormenta ante determinadas   intensidades de lluvia”, señaló.
 
 
 
A partir de imágenes
 
El sólo saber si va a llover o no es bastante más complejo de lo   que se puede suponer, si además se pretende prever la distribución espacial de   esas precipitaciones y el comportamiento de un sistema de drenaje, el desafío   se vuelve aún mayor. “Describir matemáticamente la dinámica de la atmosfera de   manera exacta es imposible, las ecuaciones con las que se trabaja intentan, de   alguna manera, representar sus movimientos pero son bastante limitadas”,   recalcó Macor.
 
El trabajo de modelación hidrológica consiste en medir lluvia y   caudal a la salida de la cuenca para, a partir de esos datos, calibrar el   modelo. Cuando se utilizan pluviómetros, los datos recogidos corresponden a un   punto específico de un área geográfica. Ante esa limitación, los   investigadores deben suponer que las precipitaciones se distribuyen de manera   uniforme en un área de influencia, lo cual no corresponde con la realidad.   
 
La ventaja de trabajar con imágenes de radar es que a cada   subcuenca corresponde un número de píxeles de la imagen, asociados con lluvia.   “Para poder usar esa información estamos desarrollando un algoritmo que   permita tomar todos esos pixeles que cubren una subcuenca y obtener una   precipitación media ponderada. Ese valor de lluvia es el que se ingresa al   modelo, y es diferente al valor de lluvia de las subcuencas vecinas”, dijo   Macor.
 
Además, trabajar con imágenes de radar presenta otra ventaja   sobre la medición con pluviómetros y es la instantaneidad de la información.   “No todos los pluviómetros transmiten la información en forma online por lo   que muchas veces la información se almacena y luego se la retira después que   la tormenta pasó. Con las imágenes de radar, uno puede observar la evolución   de las tormentas a intervalos de diez minutos y realizar una previsión casi   online”, subrayó.
 
La información sobre las precipitaciones se aplica al sistema de   drenaje previamente relevado y permite prever cómo escurrirá el agua por la   ciudad. Si bien se trata de previsiones del orden de unas pocas horas, se   trata de información estratégica para la toma de   decisiones.
 
“Además, no se puede olvidar que en la ciudad, por ejemplo, un   conducto puede estar tapado o semi obstruido. La basura es un gran problema ya   que introduce una gran incertidumbre en la modelación del sistema de drenaje”,   recalcó Macor.
 
 
 
Análisis 
 
 
 
Para poder predecir cómo se comportará la atmósfera en las horas   siguientes, los investigadores analizan secuencias de imágenes de radar. La   evolución de cada fenómeno meteorológico es aleatorio y depende de las   condiciones atmosféricas que lo determinan. El trabajo consiste en analizar la   serie de manera de encontrar una secuencia dentro de la aleatoriedad.   “Buscamos el generador estocástico que produjo esas imágenes”,   puntualizó.
 
Este generador se obtiene a partir de modelos matemáticos y, con   él, los científicos pueden proyectar hacia el futuro inmediato y ensayar   distintas condiciones futuras. “Se corre el modelo muchas veces, generando   distintas realizaciones posibles de ocurrencia de fenómenos, la más probable   de ellas se toma como predicción”, contó.

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