Estudio de hidrometeoros basado en información de variables polarimétricas de radares meteorológicos para Colombia

Por Ernesto Gómez Vargas, Laura Angélica Cadena Contreras y César Andrey Perdomo Charry

Esta obra realiza un análisis exhaustivo de los hidrometeoros en Colombia mediante el uso de radares meteorológicos de banda C, específicamente los radares ubicados en El Tablazo (Cundinamarca) y Corozal (Sucre). El objetivo principal es desarrollar un modelo conceptual y final para la identificación y clasificación de hidrometeoros utilizando variables polarimétricas obtenidas a través de estos radares. Los modelos meteorológicos actuales no logran representar de manera precisa los hidrometeoros predominantes en la región, como la lluvia intensa, el granizo y otros fenómenos climáticos locales. Por lo tanto, se propone un nuevo modelo de clasificación más adecuado para las condiciones locales. Así, la apuesta planteada en este libro no solo mejora la precisión en la estimación de las precipitaciones, sino que también contribuye al desarrollo de sistemas de alerta temprana más efectivos en Colombia.

• Idioma: Español
• Editorial: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Fecha de lanzamiento: 2 jun 2025
• ISBN: 9789587877809

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Estudio de hidrometeoros basado

en información de variables

polarimétricas de radares

meteorológicos para Colombia

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Estudio de hidrometeoros basado

en información de variables

polarimétricas de radares

meteorológicos para Colombia

Ernesto Gómez Vargas, Laura Angélica Cadena Contreras,

César Andrey Perdomo Charry

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Resumen

Esta obra realiza un análisis exhaustivo de los hidrometeoros en Colombia mediante el uso de radares meteorológicos de banda C, específicamente los radares ubicados en El Tablazo (Cundinamarca) y Corozal (Sucre). El objetivo principal es desarrollar un modelo conceptual y final para la identificación y clasificación de hidrometeoros utilizando variables polarimétricas obtenidas a través de estos radares. Los modelos meteorológicos actuales no logran representar de manera precisa los hidrometeoros predominantes en la región, como la lluvia intensa, el granizo y otros fenómenos climáticos locales. Por lo tanto, se propone un nuevo modelo de clasificación más adecuado para las condiciones locales. Así, la apuesta planteada en este libro no solo mejora la precisión en la estimación de las precipitaciones, sino que también contribuye al desarrollo de sistemas de alerta temprana más efectivos en Colombia.

Palabras clave: hidrometeoros, radar polarimétrico, clasificación de precipitaciones, meteorología en Colombia, variables polarimétricas.

Abstract

This work performs an exhaustive analysis of hydrometeors in Colombia through the use of C-band meteorological radars, specifically those located in El Tablazo (Cundinamarca) and Corozal (Sucre). The main objective is to develop a conceptual and final model for the identification and classification of hydrometeors using polarimetric variables obtained from these radars. Current meteorological models do not accurately represent the predominant hydrometeors in the region, such as heavy rain, hail, and other local climatic phenomena. Therefore, a new classification model that is more suitable for local conditions is proposed. Thus, the approach proposed in this book not only improves the accuracy of rainfall estimation, but also contributes to the development of more effective early warning systems in Colombia.

Keywords: hydrometeors, polarimetric radar, precipitation classification, meteorology in Colombia, polarimetric variables.

¿Cómo citar este libro? / How to cite this book?

Gómez Vargas, E., Cadena Contreras, L. A. y Perdomo Charry, C. A. (2025). Estudio de hidrometeoros basado en información de variables polarimétricas de radares meteorológicos para Colombia. Universidad Distrital Francisco José de Caldas-Editorial UD. https://doi.org/10.69740/UD.9789587877786.9789587877809

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Adaptar el conocimiento global a las particularidades locales

es el puente hacia soluciones más precisas y efectivas.

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Agradecimientos

A la memoria de mis padres.

Ernesto Gómez Vargas

A mi mamá.

Laura Angélica Cadena Contreras

A mi hijo, el motor en mi vida.

César Andrey Perdomo Charry

A la Aeronáutica Civil por el suministro de los datos utilizados para el diseño y desarrollo del modelo presentado en este libro.

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© Universidad Distrital Francisco José de Caldas

© Doctorado en Ingeniería

© Ernesto Gómez Vargas

© Laura Angélica Cadena Contreras

© César Andrey Perdomo Charry (autores)

ISBN: 978-958-787-778-6

ISBN digital: 978-958-787-779-3

ISBN ePub: 978-958-787-780-9

DOI: https://doi.org/10.69740/UD.9789587877786.9789587877809

Primera edición, abril de 2025

Líder Unidad de Publicaciones

Rubén Eliécer Carvajalino C.

Gestión editorial

Miguel Ángel Pineda Cupa

Corrección de estilo

PROCEDITOR LTDA.

Diagramación

HIPERTEXTO SAS

Diseño de cubierta

Astrid Prieto Castillo

Fotografía de cubierta

Orlando Lázaro Rodríguez González

Editorial UD

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Carrera 24 n.° 34-37 Bogotá, D. C., Colombia

Teléfono: 6013239300 ext. 6202

Correo electrónico: [e-mail]

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En consecuencia, los autores serán responsables civil, administrativa o penalmente, frente a cualquier reclamo o demanda por parte de terceros, relativa a los derechos de autor u otros derechos que se vulneren como resultado de su contribución.

Todos los derechos reservados

Esta obra no puede ser reproducida sin el permiso previo escrito de la Unidad de Publicaciones de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

Hecho en Colombia.

Sistema de Bibliotecas de la Universidad Distrital

Francisco José de Caldas

Catalogación en la publicación (CEP)

Gómez Vargas, Ernesto

Estudio de hidrometeoros basado en información de variables polarimétricas de radares meteorológicos para Colombia / Ernesto Gómez Vargas, Laura Angélica Cadena Contreras, César Andrey Perdomo Charry. -- Primera edición. -- Bogotá : Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2025. 144 páginas : ilustraciones, gráficas ; 24 cm. (Colección Espacios)

ISBN: 978-958-787-778-6ISBN digital: 978-958-787-779-3ISBN ePub: 978-958-787-780-9

1. Hidrometeorología 2. Precipitación atmosférica -- Medición 3. Índice de humedad 4. Meteorología -- Aparatos e instrumentos 5. Colombia -- Cambios climáticos I. Cadena Contreras, Laura Angélica, autora II. Perdomo Charry, César Andrey, autor III. Serie.

551.577068409861: CDD 23 edición.

Diseño ePub:

Hipertexto – Netizen https://hipertexto.com.co/

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Contenido

Prólogo

Introducción

Planteamiento de la pregunta o problema de investigación y su justificación

Objetivos

Objetivo general

Objetivos específicos

Metodología empleada

Decodificación de datos

Análisis estadístico de los datos

Diseño de un modelo conceptual de clasificación

Desarrollo del modelo estructural de clasificación

Evaluación y validación del modelo propuesto

Capítulo 1. Marco de referencia

Marco conceptual

El radar meteorológico

Ecuación de radar

Tipos de radares meteorológicos

Imágenes generadas por un radar meteorológico

Variables polarimétricas

Meteoro e hidrometeoro

Marco teórico

Tipos de clasificación de hidrometeoros

Capítulo 2. Análisis, decodificación y lectura de datos

Lectura de datos NETCDF en Matlab

Transformación de las variables polarimétricas

Interpretación del clasificador de hidrometeoros

Capítulo 3. Análisis de los datos de los eventos de precipitación de los radares El Tablazo y Corozal

Visualización de la reflectividad de los eventos seleccionados

Análisis estadístico de los datos

Consideraciones del radar El Tablazo

Consideraciones del radar Corozal

Análisis de los clasificadores de los fabricantes del radar

Capítulo 4. Modelo conceptual

Definición de los objetivos del modelo

Definición de los límites del sistema

Clasificar los componentes del sistema de interés

Identificación de las relaciones entre los componentes del sistema

Representación formal del modelo

Capítulo 5. Modelo final de clasificación

Clasificador 1: propagaciones anómalas, ecos biológicos y ecos meteorológicos (hidrometeoros)

Ponderación de las variables polarimétricas en el clasificador 1

Clasificador 2: lluvia ligera, lluvia moderada, lluvia pesada, gotas grandes, granizo

Ponderación de las variables polarimétricas en el clasificador 2

Capítulo 6. Validación del modelo

Validación a partir de datos simulados

Validación a partir de datos reales

Conclusiones

Trabajos futuros

Referencias

Anexos

Anexo 1. Tabla de clasificaciones de hidrometeoros

Anexo 2. Tabla de resultados del clasificador con todos los eventos

Sobre los autores

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Prólogo

A diferencia de otras variables meteorológicas para las cuales solemos hablar de medición, para la lluvia hablamos de estimación. Esto ocurre porque ninguno de los métodos existentes para su medición es realmente representativo de esta variable, que suele tener una gran variación en el tiempo y el espacio. Además, cada uno de ellos está sujeto a