JDOP es un acrónimo crucial en la historia del desarrollo del radar meteorológico moderno. Significa Joint Doppler Operational Project (Proyecto Operacional Conjunto Doppler). A mis incrédulos lectores puede parecerles inverosímil; pero a principios de los años 70 del pasado siglo, no estaba para nada claro que un radar Doppler (que eran conocidos desde finales de los años 50) pudiera ser de utilidad para aumentar el tiempo de antelación en que se podía avisar de la inminencia de un tornado. Sígame y les cuento.
El JDOP fue un estudio de factibilidad y evaluación operacional pionero, diseñado para determinar si la tecnología de radar Doppler, que hasta entonces se usaba principalmente en investigación, podría ser una herramienta operativa valiosa para el Servicio Meteorológico Nacional (NWS) y la Fuerza Aérea (USAF) en la detección de tiempo severo. El proyecto se llevó a cabo entre 1976 y 1978. El informe final del JDOP, que contenía la recomendación crucial, se publicó en 1979.
Participantes (El «Joint» del acrónimo)
El proyecto fue una colaboración tripartita entre agencias federales de EE. UU.: National Weather Service (NWS): Bajo la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Su interés era mejorar los avisos y pronósticos de tiempo severo para proteger vidas y propiedades.
Air Force Global Weather Central (AFGWC): Parte de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF). Su objetivo era mejorar el apoyo meteorológico para las operaciones de aviación y defensa.
National Severe Storms Laboratory (NSSL), que forma parte de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). El NSSL fue el líder y sede del proyecto.
La Control Data Corporation participó como contratista proveyendo sus computadoras a través de su Electronic Systems Division (ESD) diseñó y adaptó procesadores de señales en tiempo real para los radares Doppler usados en JDOP, especialmente el radar Cimarron. La ESD de CDC en JDOP aportó la parte ingenieril y de procesamiento: hardware, algoritmos iniciales y displays para convertir los ecos Doppler en productos útiles. No eran los científicos “de cara al tornado”, pero sin ellos NSSL no habría podido demostrar que Doppler era viable a escala operativa. Muy pocos documentos recogen su participación en JDOP, sin embargo, la ESD habría de jugar un papel crucial en la asignación del contrato del NEXRAD a Unisys; pero ya eso es materia de otro post.
Objetivos Principales
El objetivo central del JDOP era evaluar cuantitativamente los beneficios operativos de un radar Doppler en comparación con los radares convencionales de la época (que solo medían reflectividad, es decir, la intensidad de la precipitación).
Objetivos específicos
Detección de Mesociclones: Determinar si el radar Doppler podía detectar de manera fiable y temprana los mesociclones (rotaciones en las tormentas que son precursoras de tornados).
Detección de Cizalladuras del Viento: Evaluar su capacidad para identificar peligrosos cizalladuras del viento (wind shear) y aeroavalanchas (microburst) que suponen un grave peligro para la aviación.
Mejora en los Tiempos de Alerta: Cuantificar cuánto tiempo de alerta temprana adicional podría proporcionar para tornados y otros fenómenos severos.
Reducción de Falsas Alarmas: Evaluar si ayudaría a reducir el número de avisos falsos al confirmar mejor qué tormentas eran realmente severas.
Metodología y Hallazgos Clave
Radares Utilizados: Para probar la eficacia del radar Doppler, el NSSL, en Norman, utilizó principalmente un radar Doppler de 10 cm de longitud de onda, que había sido originalmente parte de la red de defensa aérea de la Fuerza Aérea de EE.UU. (DEW Line). Este radar fue modificado y adaptado por ingenieros del NSSL para estudios meteorológicos (fue base para el radar de investigación de NSSL que luego evolucionó a KOUN, hoy usado para experimentos de polarimetría Doppler). También se utilizó el radar Cimarron (sirvió como “banco de pruebas” para algoritmos de NEXRAD, y muchos meteorólogos lo consideran “el abuelo del WSR-88D), construido por NSSL en 1973 a unos 24 km al noroeste de Oklahoma City, lo que permitió realizar experimentos dual-Doppler, escaneando una misma tormenta desde dos ángulos distintos, contaba con una antena de casi 9 metros de diámetro) y tenía una potencia de 1 MW en el transmisor.
Área de Estudio: El JDOP se ejecutó en el área de Oklahoma City–Norman–Yukon (OK), con el radar Cimarron (al noroeste en el mapa) como instrumento clave, NSSL como base científica y centro de coordinación (en Norman, al sudeste de este mapa), y la oficina del NWS en el aeropuerto de OKC (Will Rogers Airport, en el centro del mapa) como frente operativo, que participaba en la emisión de advertencias en tiempo real. Razones para elegir esa zona: i) Logística: distancia corta entre los radares experimentales, los centros de investigación y los meteorólogos operativos. ii) Alta frecuencia de tormentas severas y tornados (la “Tornado Alley”), ideal para validar un sistema de advertencia basado en Doppler. iii) Proximidad de infraestructuras científicas y operativas: NSSL, FAA Mike Monroney Aeronautical Center (en OKC), bases de la Fuerza Aérea, y la oficina local del NWS.
Resultados Concluyentes: El JDOP demostró sin lugar a dudas, que el radar Doppler proporcionaba beneficios operativos indiscutibles. El hallazgo más citado fue que el radar Doppler podría aumentar el tiempo de alerta promedio para tornados de menos de 2 minutos a más de 20 minutos.
Importancia y Legado
El JDOP fue absolutamente fundamental y el catalizador directo para la creación de la red NEXRAD. Su éxito probado proporcionó la justificación técnica y económica necesaria para que el Congreso de los EE. UU. aprobara la financiación del programa.
En resumen, el JDOP fue el proyecto de prueba que demostró, sin lugar a dudas, que el radar Doppler salvaría vidas. Su informe de 1979 es el documento fundacional que llevó directamente a la decisión de desplegar la red de radares WSR-88D (NEXRAD) que conocemos hoy.
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Cuando estudio la historia del desarrollo de los radares Doppler y el surgimiento del NEXRAD, me llama la atención el enorme esfuerzo desplegado para demostrar que efectivamente, el uso de los radares Doppler traería innegables y extraordinarios aportes para mejorar los pronósticos meteorológicos. Nosotros tuvimos la suerte de que unos minutos de conversación del Dr. José Rubiera con el Comandante en Jefe Fidel Castro bastaran para que este captara la importancia del Doppler y la necesidad para Cuba de desarrollar su propio modelo de radar Doppler. Sin embargo, una vez instalado y funcionando en agosto de 2012, habiéndose demostrado fehacientemente que sabíamos cómo hacerlo, se nos pidiera que hiciéramos un estudio de factibilidad (¿?) cuando ya el equipo había demostrado (y lo sigue demostrando hasta hoy) en la práctica la validez de nuestros conceptos para la fabricación de radares Doppler. Nada, la historia dirá la última palabra si la dirección del CITMA de aquel entonces tenía la razón o si la teníamos nosotros, los ingenieros de LADETEC.
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