En una entrega anterior, hablamos de cómo Robert Watson-Watt convirtió el sueño de un «Rayo de la Muerte» en el radar que defendió a Gran Bretaña. Pero la historia del radar no termina con la guerra. Tiene un giro inesperado, uno de esos momentos en que la basura se convierte en tesoro y el ruido se transforma en señal.
Porque sí, el radar empezó a usarse para fines meteorológicos mucho antes que para la aviación civil. De hecho, fue un subproducto directo de la guerra, y su primera aplicación civil seria no llegó hasta bien entrada la década de 1950. Pero esa es otra historia.
El problema del «clutter»: cuando la lluvia se interpone
Durante los primeros años de la Segunda Guerra Mundial, los operadores de radar se enfrentaban a un enemigo invisible que no llevaba uniforme: el clutter (traducido como «basura», en la jerga técnica o también como eco parásito). Eran ecos que aparecían en las pantallas, manchas difusas que se movían sin rumbo y confundían a los técnicos encargados de detectar aviones enemigos.
Pronto descubrieron que esos molestos ecos parásitos no eran fallos del sistema: eran lluvia, nieve y tormentas reflejando las ondas de radar. Para los militares, era una interferencia molesta. Para la ciencia, era el primer aviso de que el radar podía ver algo mucho más interesante que metal.
El día que todo cambió: 21 de febrero de 1941
El momento exacto en que el clutter (de origen meteorológico) dejó de ser un «ruido» molesto para convertirse en una señal útil ocurrió en la costa de Inglaterra (recreado por IA en la imagen de portada). Una estación de ondas cortas del Ministerio del Aire en Swanage, Dorset, equipada con un radar de 10 cm de longitud de onda, detectó algo inesperado.
No era un avión enemigo. Era una tormenta eléctrica sobre el Canal de la Mancha.
Los operadores decidieron seguirla. Durante media hora, rastrearon aquella tormenta a una distancia de hasta 11 kilómetros (7 millas). Fue la primera vez que se usó un radar para observar y seguir un fenómeno meteorológico.
Ese día, el 21 de febrero de 1941, nació una nueva Ciencia: la Meteorología de Radar Operativa, pero muy pronto tendría su sustentación teórica contundente.
Los Ryde: las ecuaciones que lo sustentaron
Pero observar una tormenta era solo el primer paso. Hacía falta demostrar que el radar podía medir la lluvia de forma cuantitativa. Ahí entran en escena J.W. Ryde y su esposa (no hermanos, como a veces se cree erróneamente, están representados en la foto de portada), un matrimonio de científicos del General Electric Company Research Laboratory en Wembley, Inglaterra.
Su gran contribución fue establecer las primeras relaciones cuantitativas entre la intensidad del eco de radar y la tasa de precipitación. Desarrollaron curvas que relacionaban el tamaño de las gotas, la reflectividad y la intensidad de la lluvia. Todo quedó plasmado en el informe «Echo Intensities and Attenuation Due to Clouds, Rain, Hail, Sand and Dust Storms» (Report No. 7831), publicado en 1941.
Este documento sentó las bases teóricas sobre las que se construyó toda la Meteorología por Radar moderna. Curiosamente, el trabajo de los Ryde fue tan profundo que apenas ha necesitado pequeñas correcciones en las décadas posteriores. Sigue siendo la piedra angular de la disciplina.
El otro lado del Atlántico: el «Stormy Weather Group»
Pero mientras los Ryde escribían ecuaciones en el laboratorio de la General Electric Company, al otro lado del Atlántico, en Canadá, un físico llamado J. Stewart Marshall estaba llegando a la misma conclusión desde un enfoque totalmente distinto. Marshall, investigador del National Research Council de Ottawa, fue de los primeros en reconocer que esos ecos fantasma que ensuciaban las pantallas de los radares no eran un fallo, sino lluvia y nieve reflejando las ondas de radio. En 1943, el Departamento de Defensa Nacional canadiense le encargó el «Proyecto Stormy Weather», cuyo objetivo era precisamente encontrar un uso práctico para esos ecos parásitos.
Terminada la guerra, Marshall se trasladó a la Universidad McGill en Montreal y, junto a R.H. Douglas, fundó el «Stormy Weather Group». Allí, con sus primeros estudiantes de posgrado —Walter Palmer, Kenrick Gunn y Walter Hitschfeld—, el grupo realizó un trabajo que sentaría las bases de la Meteorología por Radar como disciplina científica. Fueron ellos quienes establecieron la famosa relación Z-R (Relación de Marshall-Palmer), que relaciona de forma empírica la reflectividad del radar (Z, la intensidad del eco) con la tasa de precipitación (R), un pilar que aún se utiliza hoy en día para medir la lluvia. Pero su contribución fue mucho más allá: desarrollaron técnicas de fotografía time-lapse de las pantallas de radar para seguir la evolución de las tormentas, y demostraron que se podía hacer predicción a muy corto plazo (el nowcasting) siguiendo el movimiento de los ecos de precipitación en los radares.
Y aquí viene una anécdota maravillosa que demuestra el espíritu pionero de estos científicos: los primeros investigadores del Stormy Weather Group hacían algo tan sencillo como llamar por teléfono a diferentes puntos del valle de Ottawa para confirmar que donde la pantalla de radar brillaba, realmente estaba lloviendo. Y cuando querían muestras de precipitación a diferentes alturas, R.C. Langille las recogía con un cucharón asomado desde la cabina abierta de una avioneta. Ciencia de la buena, estimado lector. Ciencia hecha con ingenio, sin esperar a que llegara la tecnología perfecta.
Con el tiempo, el grupo se convirtió en un semillero de científicos que expandieron la investigación hacia el granizo, los rayos y la física de nubes. La influencia del Stormy Weather Group fue tan profunda que, en 1959, su trabajo y el impulso que había creado llevaron directamente a la formación del primer Departamento de Meteorología de Canadá en la Universidad McGill. Y para honrar a su fundador, en 1968 se construyó el Observatorio de Radar J.S. Marshall en Sainte-Anne-de-Bellevue, Quebec, una instalación que sigue operando hoy en día (aunque el insigne radar fue descontinuado el 30 de septiembre de 2018). Lo que empezó en 1943 como un proyecto para «aprovechar el ruido» se convirtió en una de las instituciones más importantes de la Meteorología de Radar mundial.
La anécdota que nos conecta: de Ottawa a la Loma de Casa Blanca
La anecdota de la verificación de la lluvia detectada por el radar me retrotrae al 23 de marzo de 1988, cuando mostrábamos a la Dra. Rosa Elena Simeón Negrín, a la sazón Presidenta de la Academia de Ciencias de Cuba, el primer sistema de procesamiento de la información de radar que hubo en Cuba (HERMES, pionero en el mundo en el uso de una PC para procesar), que estaba funcionando en Camagüey y estába transmitiendo la información por vía telefónica con un modem de 300 baudios al Departamento de Pronósticos en Casa Blanca, donde nos encontrábamos. El Dr. Rubiera, que siempre fue mi impulsor y mi incondicional apoyo, llamó a la estación de Nuevitas, para corroborar que la lluvia que veía el radar y que el Sistema HERMES nos trasmitía de forma digital, estaba, efectivamente, cayendo sobre esa ciudad, justo como les narré que lo hacían en el Stormy Weather Group.
El secreto de guerra: un descubrimiento clasificado
A pesar de su importancia, este hallazgo fue inicialmente ignorado por los militares. En plena guerra, la lluvia y las tormentas seguían siendo vistas como una interferencia molesta que dificultaba la detección de aviones enemigos. Todo lo relacionado con el radar era Top Secret. No podían decir públicamente: «Oye, estamos usando el radar para ver lluvia», porque el enemigo habría deducido que tenían tecnología avanzada.
No fue hasta el final de la guerra que el conocimiento se desclasificó y los científicos pudieron empezar a investigar de forma sistemática el uso del radar para la predicción del tiempo. Muchos radares militares quedaron excedentes y fueron usados para aplicaciones meteorológicas.
El radar se uso primero ¿para la aviación civil o para la meteorología?
El radar se usó para fines meteorológicos antes que para la aviación civil.
Los primeros radares meteorológicos operativos no llegaron hasta finales de la década de 1940. El AN/CPS-9, un radar de 3 cm de longitud de onda producido en EE.UU., fue uno de los primeros diseñados específicamente para meteorología, y no se instaló hasta 1949. En Francia, el primer radar meteorológico operacional se instaló en 1949 en Trappes. Y el WSR-57 del National Weather Service de EE.UU., el primer radar diseñado exclusivamente para la detección de precipitaciones, no llegó hasta 1957.
En Cuba el primer radar (costero de uso marítimo, un DECCA-42) usado para fines meteorológicos se instaló en la Loma de Casa Blanca en 1965. Le siguió un radar ARS-3 (un excedente de guerra reconvertido a uso meteorológico) en Camagüey en 1966 y más tarde un DECCA-42 en La Gran Piedra.
Mientras tanto, los radares meteorológicos de a bordo para aviación civil no se generalizaron hasta bien entrada la década de 1950, cuando los aviones comerciales empezaron a equiparse con sistemas para detectar tormentas y evitar turbulencias.
La prioridad fue siempre la guerra primero, la ciencia después y, mucho más tarde, el pasajero comercial.
Conclusión: la «basura» que se convirtió en tesoro
La historia del radar meteorológico es la historia de un cambio de perspectiva, una Brecha en el Muro. Lo que los militares veían como un problema (el clutter de origen meteorológico) los científicos lo vieron como una oportunidad. Una tormenta sobre el Canal de la Mancha, seguida durante media hora por unos técnicos en Swanage, unas ecuaciones escritas por los Ryde en un informe secreto, y un grupo de canadienses con un cucharón y una avioneta, sentaron las bases de una herramienta que hoy usamos a diario para saber si va a llover.
El radar no nació para ver el tiempo. Nació para ver aviones. Pero un día, alguien miró la pantalla, vio una mancha que no era un enemigo, y decidió seguirla. Esa curiosidad, ese «¿y si…?», fue la semilla de todo lo que vino después. Uno de esos sucesos que abrió Brechas en el Muro del Conocimiento.
Y lo mejor de todo: esa semilla germinó en plena guerra, en secreto, sin que nadie lo supiera. Hasta que, años después, el conocimiento se desclasificó y el radar meteorológico empezó a llenar con sus ondas los cielos de todo el mundo.
Deja una respuesta