D7 Radar Ornitológico

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El radar es un instrumento de observación remota que permite estudiar aves en pleno vuelo sin necesidad de capturarlas ni de equiparlas con ningún dispositivo, y que puede operar de noche, con niebla, y a distancias de hasta doscientos kilómetros, condiciones en las que ningún otro método de observación funciona. Es, además, el único método capaz de entregar al mismo tiempo la posición, la velocidad y la densidad de bandadas completas de aves, en vez de limitarse a describir a un solo individuo.

El radar opera, para este simulador, en dos modos distintos. El primero es el radar de vigilancia, que mide la posición y la velocidad Doppler de los ecos que refleja tanto un ave individual como un conjunto de aves volando juntas; a partir de esa posición y esa velocidad Doppler, el radar de vigilancia calcula el flujo migratorio de la zona observada y la altitud a la que vuelan las aves detectadas.

El segundo modo es el análisis de micro-Doppler del batido de alas: la firma temporal de la señal que el radar recibe de vuelta varía con la frecuencia de batido y con la velocidad de la punta del ala del ave que refleja esa señal, porque cada aleteo modula la señal reflejada de una forma característica. Analizando esa firma temporal de micro-Doppler, el radar puede identificar la especie del ave y el modo de vuelo que está ejecutando, incluso a la distancia a la que ya no es posible ver al ave directamente.

Estos dos modos de operación convierten al radar en el método diagnóstico central para dos preguntas que ningún otro instrumento puede responder a la misma escala. La primera es la distribución altitudinal de una bandada en condiciones extremas: el radar de vigilancia, al medir simultáneamente la altitud y la velocidad Doppler de todas las aves de una bandada que atraviesa una región de baja densidad de aire o de turbulencia intensa, permite reconstruir cómo se redistribuye esa bandada en altitud a medida que las condiciones del aire se vuelven más severas.

La segunda pregunta es la detección de disrupciones de formación a gran escala: como el radar mide al mismo tiempo la posición, la velocidad y la densidad de una bandada completa, puede detectar y cuantificar el momento en que una formación de vuelo colectivo se rompe ante una perturbación externa, y seguir, a través de sucesivas observaciones, cómo se propaga esa disrupción a través de la bandada y cuánto tarda en recuperar su orden previo.

Que el radar pueda o no detectar a una especie determinada, y a qué distancia, depende de la ecuación de radar de rango, que conecta los parámetros propios del instrumento —la potencia que emite, la sensibilidad de su receptor, la frecuencia con la que opera— con el tamaño y la reflectividad del ave que se quiere detectar. Esta ecuación de radar de rango es la que permite diseñar, para cada especie y cada pregunta —ya sea la distribución altitudinal en condiciones extremas o la disrupción de una formación de vuelo colectivo—, la configuración de radar de vigilancia o de análisis de micro-Doppler que efectivamente logrará detectar a esas aves a la distancia necesaria.

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