Come si legge un’immagine radar

Una mappa radar è uno strumento molto utile, ma va letta per ciò che mostra davvero. L’immagine è una misura indiretta: il radar emette un impulso di microonde e misura quanta energia torna indietro dopo aver incontrato gocce, fiocchi o grandine. Da questo segnale ricava una stima della precipitazione al suolo. Fra energia riflessa e millimetri misurati da un pluviometro ci sono diversi passaggi, e in ciascuno può entrare un errore.

I dBZ: cosa sono davvero i colori

Il numero che sta dietro ogni pixel colorato si chiama riflettività e si misura in dBZ, decibel relativi a Z. Z dipende dal diametro delle gocce elevato alla sesta potenza: una goccia grande il doppio riflette sessantaquattro volte di più. Per questo poche gocce grandi di un rovescio convettivo possono produrre un segnale radar molto più intenso di una pioggia fine ma persistente che, nell’arco di un’ora, lascia un accumulo più alto.

La scala è logaritmica. Ogni 10 dBZ in più corrispondono a un fattore dieci nell’energia riflessa: 40 dBZ non è “il doppio” di 20 dBZ, è cento volte tanto. Come ordine di grandezza, sul mosaico nazionale della Protezione Civile che questo sito usa:

La soglia convenzionale per parlare di cella temporalesca sta intorno ai 45-50 dBZ: abbastanza alta da distinguere un nucleo convettivo da un rovescio ordinario, ma ancora utile per individuarlo in tempo.

Da dBZ a millimetri: la relazione Z-R

Per passare dalla riflettività all’intensità di pioggia si usa una relazione empirica, la Z-R, nella forma Z = a·R^b. I coefficienti classici (a = 200, b = 1,6) descrivono una pioggia stratiforme di media latitudine. Una cella convettiva, con gocce più grandi e più rade, ne vorrebbe altri; la neve altri ancora.

Questo è il punto in cui una mappa radar smette di essere una misura e diventa una stima. Usare una sola Z-R per tutte le situazioni introduce un errore che, in alcuni episodi, è anche sistematico: si può sovrastimare la pioggia convettiva e sottostimare quella orografica a gocce piccole. Per questo un eco radar non andrebbe letto da solo, ma sempre insieme a un pluviometro, che resta l’unico strumento in grado di misurare direttamente i millimetri al suolo.

Il fascio sale, il terreno lo ferma

L’antenna non guarda in orizzontale: emette con una piccola elevazione, e la Terra sotto il fascio si curva. A 50 km di distanza il fascio del radar illumina già una fetta d’atmosfera intorno al chilometro di quota; a 150 km siamo sopra i tremila metri. Questo significa che, ai margini della copertura, la mappa non descrive ciò che accade vicino al suolo ma ciò che sta succedendo molto più in alto nell’atmosfera.

Nell’Alto Vicentino c’è una complicazione in più. Fra il radar e il crinale delle Piccole Dolomiti ci sono rilievi che intercettano il fascio e proiettano dietro di sé un cono d’ombra: settori in cui il radar semplicemente non vede, e dove un’assenza di eco non equivale a un’assenza di precipitazione. Le stesse montagne, quando il fascio le sfiora, restituiscono echi fissi — ground clutter — che assomigliano a pioggia ferma sempre nello stesso posto. Il mosaico nazionale filtra la maggior parte di questi artefatti, ma non tutti: un eco immobile sul crinale, identico per molti passaggi successivi, è di solito terreno e non precipitazione.

Attenuazione: la pioggia si nasconde dietro la pioggia

Le microonde perdono energia attraversando l’acqua. Quando un nucleo intenso si interpone fra l’antenna e ciò che sta dietro, la parte retrostante appare più debole di quanto sia davvero, e nei casi estremi sparisce del tutto. Sulla mappa questo effetto compare spesso come un settore a cuneo, subito dietro un nucleo molto intenso. È uno dei motivi per cui la parte retrostante di una linea temporalesca può risultare sottostimata.

La banda brillante

In inverno e nelle mezze stagioni, alla quota in cui la neve si scioglie, i fiocchi si rivestono di un velo d’acqua e per qualche centinaio di metri riflettono come se fossero gocce enormi. Il risultato è un anello di riflettività alta — la bright band — che il radar interpreta come pioggia intensa. Al suolo, però, la precipitazione può essere molto più modesta. È un errore sistematico e abbastanza riconoscibile: se l’eco intenso disegna un anello centrato sull’antenna e lo zero termico è basso, è probabile che si tratti proprio della banda brillante.

Come leggerla, in pratica

• Guarda il movimento, non il fotogramma. Una singola immagine dice dove è la pioggia; l’animazione dice se sta arrivando, se si sta rinforzando e a che velocità. Per capire l’evoluzione del fenomeno, il moto è spesso più utile del valore istantaneo.
• Diffida degli echi immobili. Se una macchia resta identica per tre passaggi consecutivi, nella maggior parte dei casi è un artefatto.
• Un eco debole e isolato a distanza è spesso virga. Il perché sta in questa guida.
• Confronta sempre con un pluviometro. È l’unico strumento che misura davvero i millimetri: il radar li stima. Le pagine per comune mettono le due cose una accanto all’altra.

Che radar usa questo sito

La mappa di AVMeteo è costruita sul mosaico nazionale VMI del Dipartimento della Protezione Civile, che compone i dati di tutti i radar italiani in un unico campo di riflettività. VMI sta per Vertical Maximum Intensity: ogni pixel riporta il valore massimo trovato lungo la colonna verticale sopra quel punto. È una scelta utile per individuare rapidamente celle in sviluppo in quota, ma tende anche a mostrare più precipitazione di quanta ne raggiunga effettivamente il suolo.