El NEXRAD (Next Generation Weather Radar) es la red de radares meteorológicos Doppler de banda S que opera en Estados Unidos bajo la coordinación de la NOAA, el Servicio Meteorológico Nacional (NWS), la Fuerza Aérea y la FAA. El corazón del sistema es el ORPG (Open Radar Product Generator), el procesador más avanzado del mundo que convierte los datos brutos del radar en más de 75 productos diferentes listos para su visualización y análisis.
A continuación, presentamos el catálogo de productos de la implementación LAMULA-ORPG correspondiente a los Builds estables 19 a 24, organizados por familias funcionales. Para cada producto se indica su código de tres letras (el # identificador que usan los sistemas de visualización), el alcance máximo, la resolución espacial, el número de gradaciones (niveles digitales) y una descripción de su utilidad operativa. Cuando se conoce, se indica también el Build en el que el producto surgió, fue modificado o pasó a ser legacy.
Desde el año 2007, el código del ORPG es abierto y está disponible en el repositorio CODE (Common Operations and Development Environment) de la NOAA. Esto ha permitido que instituciones de todo el mundo, adapten y utilicen estos algoritmos en sus propios sistemas. Orgullosamente, LADETEC implementó de forma operativa este código abierto en los ocho radares cubanos desde el año 2009, se le llamó VESTA-ORPG a esta implementación del Build 12 (antes de la introducción de la polarimetría en los radares WSR-88D).
A esta iniciativa se le llamó Whitney Project y fue conducido inicialmente por el ingeniero Wilfredo J. Pozas Pérez, quien también lo introdujo en los cinco radares de Venezuela (2011-2012). Con posterioridad, los ingenieros Darío Vázquez Soto, Vladímir Rodríguez Diez y Yasser Llanes Bueno continuaron el desarrollo. Actualmente la ingeniera Vivian Alemán Estrada se encarga de su funcionamiento, mantenimiento y desarrollo en el Centro de Radares del Instituto de Meteorología para sus ocho radares.
LADETEC, como empresa privada, ha desarrollado LAMULA-ORPG (Builds 19-24) a partir del 2023, como parte de una suite de cinco nuevos productos, con el Dr. Vladímir Rodríguez Diez (en la foto de portada) al frente de este desarrollo.
1. Productos de Reflectividad Base (PPI, Z)
Son los productos más inmediatos: la intensidad del eco retornado en un ángulo de elevación fijo. El ORPG genera múltiples versiones con diferentes resoluciones y propósitos.
N0B # 153— Super Resolution Base Reflectivity (0.5°)
- Alcance: 460 km
- Resolución espacial: 0.5° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Reflectividad en la elevación más baja (típicamente 0.5°) con la máxima resolución angular. Sustituyó a los productos N0Q en la diseminación pública. Es el producto de referencia para el análisis detallado de tormentas, frentes de ráfaga y estructuras internas de sistemas convectivos.
- Build: Introducido con la implementación de súper resolución en el ORPG (Build 10-12, circa 2008). En Build 19 se consolidó como el producto estándar de reflectividad base.
N0Q (NAQ, N1Q, NBQ, N2Q, N3Q) # 94 — Digital Base Reflectivity
- Alcance: 460 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Reflectividad base digitalizada para múltiples ángulos de elevación (el número indica el orden de elevación: 0, A, 1, B, 2, 3). Conserva el valor numérico exacto (datos flotantes reales) para postprocesamiento y algoritmos. En algunos visualizadores se identifica como Digital Base Reflectivity con código de producto # 94.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG. En Build 19, N0Q fue retirado de la diseminación pública y reemplazado por N0B.
2. Productos de Velocidad Radial (PPI, Doppler)
Estos productos muestran la componente radial del viento (hacia o desde el radar), esenciales para detectar rotaciones, cizalladuras y patrones de convergencia/divergencia.
N0U (NAU, NJU, NBU, NZU, N3U) # 99 — Digital Base Velocity
- Alcance: 300 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Velocidad radial digital en formato de array para procesamiento externo al sistema NEXRAD. Disponible para múltiples ángulos de elevación. Es el estándar para algoritmos de detección automática y análisis cinemático.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG. En Build 19 se consolidó como el producto digital de velocidad base.
N0S (N1S, N2S, N3S) # 55 — Storm Relative Velocity
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 1° × 1 km (legacy)
- Gradaciones: 16 niveles
- Descripción: Velocidad radial tras restar el vector de movimiento de la tormenta, aislando así su circulación interna. Es el producto por excelencia para detectar mesociclones sin la distracción del desplazamiento general de la tormenta.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
3. Productos de Ancho Espectral (PPI, Spectrum Width)
Miden la variabilidad o dispersión de las velocidades dentro de un mismo volumen de resolución, indicando turbulencia, diferencias de velocidades o cizalladura.
N0W # 30— Base Spectrum Width
- Alcance: 230 km (124 nmi)
- Resolución espacial: 1° × 1 km (aprox.)
- Gradaciones: 8 niveles (típicamente)
- Descripción: Mide la variabilidad de las velocidades del viento dentro del volumen de pulso, indicando turbulencia o cizalladura. Es clave para la seguridad aeronáutica.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
NSW # 29 — Base Spectrum Width (mayor alcance)
- Alcance: 230 km (124 nmi)
- Resolución espacial: 1° × 1 km (aprox.)
- Gradaciones: 8 niveles
- Descripción: Versión de mayor alcance del ancho espectral base.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
NSP # 28 — Base Spectrum Width (corto alcance)
- Alcance: 60 km (32 nmi)
- Resolución espacial: Mayor resolución que NSW
- Gradaciones: 8 niveles
- Descripción: Versión de corto alcance y alta resolución del ancho espectral.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
4. Productos Polarimétricos (Dual-Pol)
Estos productos aprovechan la doble polarización (horizontal y vertical) para inferir la forma, tamaño y tipo de hidrometeoros.
N0X (NAX, N1X, NBX, N2X, N3X) # 158 — Differential Reflectivity (ZDR)
- Alcance: 300 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Relación entre la potencia del eco horizontal y vertical (diferencia en dB). Valores positivos indican gotas aplanadas (lluvia); valores cercanos a cero sugieren granizo esférico.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización en el ORPG (Build 12-14, circa 2012-2013).
N0C (NAC, N1C, NBC, NZC, N3C) # 160— Correlation Coefficient (CC)
- Alcance: 300 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Mide la consistencia estadística de las formas y tamaños de los objetivos en ambos canales. Cae drásticamente ante objetos irregulares, siendo clave para detectar escombros de tornado (TDS) y la banda de fusión.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización.
N0K (NAK, N1K, NBK, N2K, N3K) # 162 — Specific Differential Phase (KDP)
- Alcance: 300 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Tasa de cambio de la diferencia de fase entre ondas horizontales y verticales al atravesar agua líquida. No se ve afectado por atenuación, siendo el mejor indicador de lluvias torrenciales.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización.
HHC # 177 — Hybrid Hydrometeor Classification
- Alcance: 300 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles (clases discretas)
- Descripción: Clasifica automáticamente el tipo de hidrometeor mediante lógica difusa que cruza Z, ZDR, CC y KDP. Distingue entre lluvia, granizo, nieve, graupel, etc..
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización.
N0H (NAH, N1H, NBH, N2H, N3H) #164 — Hydrometeor Classification (por cada ángulo de elevación)
- Alcance: 300 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles (clases discretas)
- Descripción: Clasificación de hidrometeoros para cada ángulo de elevación específico. Similar a HHC pero aplicado tilt por tilt.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización.
5. Productos de Estructura de Tormenta y Algoritmos (SCIT)
Estos productos son el resultado de los algoritmos de detección, seguimiento y clasificación de tormentas por radar.
EET # 135 — Enhanced Echo Tops
- Alcance: 345 km
- Resolución espacial: 1° × 1 km
- Gradaciones: 256 niveles (en miles de pies)
- Descripción: Altura máxima donde la reflectividad supera 18 dBZ, mediante interpolación vertical avanzada. Es un indicador directo de la fuerza de las corrientes ascendentes.
- Build: Introducido en el ORPG como nuevo algoritmo para dar soporte a la aviación (FAA). Mejorado en Builds posteriores.
NET # 141 — Legacy Echo Tops
- Alcance: 230 km (124 nmi)
- Resolución espacial: 4 km × 4 km
- Gradaciones: 16 niveles
- Descripción: Versión heredada de los topes, con resolución más burda.
- Build: Legacy. Disponible desde los inicios del ORPG.
DVL # 134 — Digital Vertically Integrated Liquid (VIL)
- Alcance: 460 km
- Resolución espacial: 1° × 1 km
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Masa total de agua equivalente en una columna vertical. Es un indicador del potencial de granizo y severidad de la tormenta.
- Build: Introducido como High Resolution VIL (HRVIL) en el ORPG. En Build 19 se consolidó como producto estándar.
NMD # 149 — Digital Mesocyclone Detection
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: Variable (polar adaptativa)
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Detecta circulaciones de escala intermedia (mesociclones) evaluando cizalladura azimutal tridimensional. Es el producto digital del algoritmo MDA.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG. En Build 19 se mejoró el algoritmo.
STI # 58 — Storm Tracking Information
- Alcance: 460 km
- Tipo: Vectorial (overlay)
- Descripción: Identifica el centro de gravedad de cada celda convectiva. Proporciona posición actual, historial (hasta 2 horas) y proyección futura de hasta 100 tormentas.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
SS # 62— Storm Structure
- Alcance: 230 km
- Tipo: Tabular y gráfico
- Descripción: Combina la información de SCIT y HDA en un monitor de tendencias (Cell Trend Display) con 8 gráficos. Muestra evolución de reflectividad máxima, VIL, probabilidad de granizo, topes, altura del centroide y altura de la reflectividad máxima.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
HI (59) — Hail Index
- Alcance: 230 km
- Tipo: Vectorial (overlay)
- Descripción: Calcula probabilidad de granizo (POH), probabilidad de granizo severo (POSH) y tamaño máximo esperado (MEHS). Se superpone como un triángulo de color sobre la tormenta.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
6. Productos de Precipitación
Estos productos estiman la lluvia caída instantánea o acumulada en diferentes intervalos de tiempo.
DPR # 176 — Digital Instantaneous Precipitation Rate
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Tasa de lluvia instantánea (mm/h) en superficie, aplicando fórmulas discriminadas según la clasificación HHC. Es el insumo base para sistemas de alerta hidrológica.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización en el ORPG.
OHA # 169— One-Hour Accumulation (Dual-Pol QPE)
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Acumulado de la última hora móvil con coeficientes optimizados de doble polarización. Corrige automáticamente la contaminación por granizo.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización. En Build 19 se mejoró el algoritmo.
DAA # 170 — Digital Accumulation Array (Storm Total)
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Acumulado total desde el inicio del evento de tormenta. Es el mapa definitivo para evaluación post-evento de inundaciones.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización.
DSP # 138 — Digital Storm Total Precipitation
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 1° × 250 m
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Versión digital del acumulado total de tormenta.
- Build: Introducido con la implementación de doble polarización.
DPA # 81 — Digital Precipitation Array (Legacy)
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 4 km × 4 km (HRAP)
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Producto clásico de acumulación de una hora para alimentar modelos hidrológicos heredados (AWIPS).
- Build: Legacy. Disponible desde los inicios del ORPG.
OHP # 78 — One Hour Precipitation (Legacy)
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 2° × 2 km (aprox.)
- Gradaciones: 16 niveles
- Descripción: Acumulado de una hora con algoritmo convencional.
- Build: Legacy. Disponible desde los inicios del ORPG.
STP # 80 — Storm Total Precipitation (Legacy)
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 2° × 2 km (aprox.)
- Gradaciones: 16 niveles
- Descripción: Acumulado total de tormenta con algoritmo convencional.
- Build: Legacy. Disponible desde los inicios del ORPG.
7. Productos de Viento y Perfiles Atmosféricos
Estos productos no son mapas en dos dimensiones, sino representaciones verticales del viento.
VWP # 48 — VAD Wind Profile
- Alcance: 30-40 km (anillo de análisis)
- Tipo: Tabular / gráfico de perfil
- Descripción: Perfil vertical del viento (dirección e intensidad) hasta 70,000 pies. Se calcula a partir del VAD (Velocity Azimuth Display) usando un anillo de datos cercano al radar. Depende críticamente del VCP.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG. En Build 19 se mejoró el algoritmo de filtrado.
VAD # 84 — Velocity Azimuth Display
- Alcance: 30-40 km (anillo de análisis)
- Tipo: Gráfico de velocidad radial vs. acimut
- Descripción: Gráfico que muestra la velocidad radial promedio en un anillo cercano al radar versus el ángulo acimutal. Es la base para el cálculo del VWP.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
8. Productos en forma de máscaras (Overlays) y detección de fenómenos
Estos productos generan símbolos, líneas o polígonos que se superponen a otros productos.
TVS # 61 — Tornado Vortex Signature
- Alcance: 230 km
- Tipo: Vectorial (overlay)
- Descripción: Algoritmo que escanea la velocidad Doppler buscando cizalladuras azimutales extremas (≥ 25 m/s a corta distancia). Genera un triángulo rojo sobre la rotación detectada, acompañado de una tabla con la base, techo y delta-V de la circulación.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
MIGFA # 140 — Machine Intelligent Gust Front Algorithm
- Alcance: ~148 km (80 nmi)
- Tipo: Vectorial (overlay)
- Descripción: Detecta frentes de ráfaga y líneas de rachas («finelines») buscando firmas lineales tenues en reflectividad y discontinuidades en velocidad. Genera una línea poligonal que delimita el frente en avance, con estimación de su movimiento.
- Build: Seleccionado como algoritmo de prueba para la plataforma ORPG en Linux. Implementado en Builds posteriores.
DQA # 195 — Data Quality Assurance
- Alcance: 460 km
- Resolución espacial: 1° × 1 km
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Producto de reflectividad editado por el algoritmo DQA para eliminar ecos no meteorológicos y anomalías. Proporciona un flujo de datos depurado para otros algoritmos del ORPG.
- Build: Introducido para soportar sistemas FAA. Disponible desde Build 19.
HSR # 33 — Hybrid Scan Reflectivity
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 1° × 1 km
- Gradaciones: 16 niveles
- Descripción: Combina los 4 PPI inferiores (0.5°, 1.5°, 2.4°, 3.3° o 4.3°) para eludir el bloqueo del haz y rellenar información. Su objetivo es servir de base para el cálculo de precipitación acumulada.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
DHR # 32 — Digital Hybrid Scan Reflectivity
- Alcance: 230 km
- Resolución espacial: 1° × 1 km
- Gradaciones: 256 niveles
- Descripción: Versión digital del Hybrid Scan, con mayor resolución de gradación.
- Build: Disponible desde los inicios del ORPG.
Resumen de Builds y evolución de productos
| Build | Fecha aproximada | Novedades principales |
|---|---|---|
| Build 19.0 | Abril 2020 | Consolidación de N0B como producto estándar de reflectividad; implementación de DQA; mejora de algoritmos de precipitación dual-pol |
| Build 20 | 2020-2021 | Mejoras en la interfaz Archive II |
| Build 21 | 2021-2022 | Incremento de tasa de datos para FAA/DOD |
| Build 22 | 2022-2023 | Actualizaciones de seguridad y definiciones VCP para ángulos bajos |
| Build 23 | Noviembre 2024 | Mejoras operativas y de estabilidad |
| Build 24.0 | Diciembre 2025 | Última versión estable; oficialmente Red Hat 8; disponible en CODE |
Nota sobre productos discontinuados
El 5 de mayo de 2021, el NWS cesó la producción de los productos de baja resolución N0R, N0V y N0Z. Estos productos legacy fueron reemplazados por sus equivalentes de mayor resolución (N0B, N0U/N0V súper resolución, etc.). Los usuarios que dependían de estos productos se vieron obligados a actualizar sus sistemas para consumir los nuevos formatos.
Para saber más
La documentación completa de los productos del ORPG está disponible en los documentos oficiales del Radar Operations Center:
- Federal Meteorological Handbook (FMH-11), Part C, Chapter 2 (Octubre 2017)
- Interface Control Document (ICD: OWY-55, #262003Y) for Product Specification, RPG Build 19.0 (Marzo 2020)
El código fuente completo del ORPG está disponible en el repositorio CODE (Common Operations and Development Environment) de la NOAA.
Si está interesado en implementar en su radar el sistema ORPG, contacte a LADETEC aquí.
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