sandra cruz-pol directora casa en uprm universidad de puerto rico en mayaguez taller en república...
TRANSCRIPT
![Page 1: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/1.jpg)
Sandra Cruz-PolDirectora CASA en UPRM
Universidad de Puerto Rico en MayaguezTaller en República Dominicana, agosto 2007
Monitoreo de Eventos Metereológicos con Sistemas de Radares DCAS
![Page 2: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/2.jpg)
“No hay suficiente conocimiento acerca de lo que está pasando (o puede pasar) en la superficie de la Tierra
donde vive la gente.” [NRC, 1998]
La curvatura de la Tierra no permite que el 72% de la troposfera por debajo de 1km sea observada.
10,000 ft
tornado
wind
earth surface
snow
3.05
km
0 40 80 120 160 200 240RANGE (km)
Horz. Scale: 1” = 50 kmVert. Scale: 1” -=- 2 km
5.4
km
1 km
2 km
4 km
gap
![Page 3: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/3.jpg)
“Muestreo de la atmósfera cuando y donde las necesidades de los usuarios son mayores.”
Red densa de radares de baja-potencia:
Miden los 3 km inferiores de la atmósfera
radares que colaboran :Percepción mejoradaMejora la detección,
predicción, avisos, respuesta
Responde a múltiples necesidades de usuarios
10,000 ft
tornado
wind
earth surface
snow
3.05
km
3.05
km
0 40 80 120 160 200 240RANGE (km)
DCAS – Distributed Collaborative Adaptive Systems
![Page 4: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/4.jpg)
Comparación
Por Carlos Rodríguez, estudiante graduado
![Page 5: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/5.jpg)
NEXrad PR2 (EWR)
Capas bajas, lluvia
Capas altas, nubes cumulonimbus
No necesariamente donde hay lluvia.
![Page 6: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/6.jpg)
Oklahoma – Tornados (Yr3)Houston: inundaciones (Yr4)
Puerto Rico:Lluvia tropical, terreno (Yr4)
Centros de prueba (Test beds)
• hydrologic hazards• Smaller, cheaper
radars• urban demographics• partnerships
![Page 7: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/7.jpg)
CASA – IP1 - Oklahoma
• Consorcio entre UPRM, UMass, OU, CSU
• Tecnología probada en IP1, Oklahoma
• radares Doppler/Polarimétrico ~$250K c/u.
![Page 8: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/8.jpg)
Field Deployment in Oklahoma Test Bed
Final integration of radar nodes on their platforms at NSSL’s garage.
One of the test-bed sites
Concrete pad and tower section
Spring 2006
![Page 9: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/9.jpg)
IP1 Radars instaladas en torres
Spring 2006
![Page 10: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/10.jpg)
Primavera 2006
CASA-IP1 Radar vs NWS-Nexrad
NEXRAD DCAS
![Page 11: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/11.jpg)
¿Qué tenemos en Puerto Rico ?• Dos Radares – PR1 y
EWR (PR2)• Proveen medidas de
Reflectividad• Radares son single-pol
& no son Doppler.• Datos se ha colectado
durante tormentas de lluvia.
![Page 12: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/12.jpg)
Puerto Rico IP3 Test BedOff-the-Grid Radar
1er nodo bajo prueba en UMass
PR1 (Stefani) Radar
FCC permiso otorgado.Radar operacional falta reemplazomagnetron
OTG localizacion se basa en Modelo de
Vulnerabilidad a Desastres
QPEMC&C
distribuido
Optimización Energía Balanceada
ComunicacionesInalámbricas
Algoritmo estimación de Reflectivity en Red
EWR Radar
![Page 13: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/13.jpg)
Alejandra
Xiomara Jenniffer Jackie RicardoFred
Carlos
Jorge
Estaciones Meteorológicasy
Disdrometros
JuanJenniffer
Ricardo
Jose
Jorge
Carlos Jaime
![Page 14: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/14.jpg)
Panels EScan de Bajo Costo
10W's to 100 W peak power per panel 2° pencil beam, 1m X-band array (9 GHz) Dual linear polarization # array panels per installation: 3 or 4 Azimuth scan range: ±450 to ±600
Elevation scan range: 0-200(low level coverage, < 3 km) 0-560 (full coverage, to 22 km)
Cost: ~ $10k per panel
Additional specifications are a work-in-progress
![Page 15: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/15.jpg)
TAYCO
TAYCO
TAYCO
Phase-Tilt EScan Panel
Dual- pol μstrip patch radiators
active electronics series-fed columns
azimuth steering 64 columns, each with 1 W T/R module
Linear Actuator
elevation steering
20o
aperture coupled slots
CASA Prototype mid-2008
![Page 16: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/16.jpg)
Frequency-Phase EScan panel
1 m
Phase-steered in az direction (±45 deg or ±60 deg) 64 1-Watt T/R modules
Frequency-steer in elevation (0-20 degrees) Series-fed columns
Requires ~ 1 GHz bandwidth. Frequency allocation challenge.
![Page 17: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/17.jpg)
Phase-Phase EScan Panel
1 m
Best flexibility (power, scan range, performance) ~3,000 T/R channels (10 mW/channel) performs electronic beam
scanning in azimuth and elevation Requires substantial ( 100:1) cost reductions compared to
today’s high-power military phased array radars innovations in use of commercial packaging & Si T/R functions Angelo Puzella/Raytheon IRAD briefing IEEE 2007 Radar Conference
![Page 18: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/18.jpg)
Configuración Institucional
Percepción RemotaIngeniería de Microonda
RedesSistema tiempo-realPredicción NuméricaManejo Emergencias
Meteorología de Radarinversión cuantitativaEstudios Climáticos
Impacto SocialDiseño de Antenas
Hydrología
Diseño Factor HumanoCiencia de Decisión
socios centrales académicos
peritajesocios
externos
![Page 19: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/19.jpg)
CASA Socios Esenciales
![Page 20: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/20.jpg)
5% of the families in the Metropolitan Area (about 30,000 families) live in high risks areas where mudslides and flooding occur (UNAL, 2005.)
CASA – PAISACASA – PAISA MEDELLIN COLOMBIA with NOAA &
World Bank
Landslides
Structural
Flooding
Others
Eve
nts
Medellin. The Body of Bernardo Cifuentes rescued of last landslides occurred at May 20 2007. 5 death and 20 homes destroyed were reported
Jorge Salezar (UMass)Rafael Medina (UMass) Manuel Vega (UPRM)
![Page 21: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/21.jpg)
ResumenRedes de radares distribuitos para respuesta a inclemencias del tiempo Baja-potencia, radares corto-alcance
Mapas congruentes de viento, lluvia de la troposfera baja hasta tope tormenta
Estrategia: tecnología R&D en paralelo con despliegue sistema test bed.
Escenarios Futuros: Centros de Población; zonas propensas a peligro; Valles/puntos ciegos
Suplementa- o quizá reemplace –actuales enormes redes de radares de tiempo.
![Page 22: Sandra Cruz-Pol Directora CASA en UPRM Universidad de Puerto Rico en Mayaguez Taller en República Dominicana, agosto 2007 Monitoreo de Eventos Metereológicos](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081515/5665b4381a28abb57c901c20/html5/thumbnails/22.jpg)
Extra page:Volume coverage & required power
Low-level coverage
38 beam steps 0-560
30 km
22 km altitude
coverage
Full volume coverage
Specs: X-Band; 1 meter aperture
Zmin= 10 dBZ (25 dBZ during heavy rain)