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Radiografía del viento al detalle
https://idescubre.fundaciondescubre.es/2015/05/28/radiografia-del-viento-al-detalle/
Investigadores de este estudio configurando una red
de sensores inalámbrica
Investigadores del grupo de investigación Instrumentación Computacional y Electrónica Industrial (ICEI) de la
Universidad de Cádiz han propuesto una nueva metodología para caracterizar el comportamiento del viento a
pequeña escala temporal y espacial, es decir, con variaciones cada hora y en un radio de 20 kilómetros. Se
obtienen así mapas de viento con información de interés para seleccionar el emplazamiento y mejorar el
rendimiento de los parques eólicos, pero que también pueden utilizarse en otros campos como la navegación o
el turismo.
Según indican los expertos, los mapas de viento suelen recoger características más generales o a gran escala. Por
ejemplo, la velocidad media o la potencia media, datos fundamentales para una representación “clásica” del
viento, como en el ámbito de la climatología. Sin embargo, en el caso de la energía eólica son necesarios otros
parámetros más concretos, que capturen rasgos a corto plazo para mejorar la producción de energía. “Es
indispensable conocer cómo cambia el viento en media hora, si las variaciones se producen de forma brusca o
de forma continuada o qué incertidumbre habrá en la dirección. Estos factores son imprescindibles para la
configuración de un parque eólico y el mejor aprovechamiento de la energía”, explica a la Fundación Descubre
el investigador responsable de este proyecto, Agustín Agüera, de la Universidad de Cádiz.
Para obtener estas información, los expertos proponen dos nuevos parámetros que se recogen en el artículo ‘
Testing new parameters for wind complexity assessment from ASCAT measurements’, publicado en la revista
IEEE Geoscience and Remote sensing letters. Uno de ellos es el índice de complejidad temporal, que captura las
variaciones velocidad y de dirección del viento que, cada hora, se dan en un lugar concreto. El segundo
parámetro es el índice de complejidad espacial que mide los cambios de viento en un radio de 20 kilómetros.
Datos de satélite
Para el cálculo de estos índices, los investigadores han utilizado datos procedentes de dos satélites de la
Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT). Precisamente el
lanzamiento en el año 2012 de un segundo satélite es lo que ha permitido a los autores del estudio el desarrollo
de estos nuevos parámetros. “Disponemos de dos fuentes de datos que, en determinadas órbitas, registran el
viento de una zona con diferencias inferiores a una hora. Por lo tanto, podemos comparar esos datos y
determinar las variaciones. Antes, con un solo satélite, esto era imposible”, aclara el investigador.
Caracterización del viento del Estrecho de
Gibraltar con parámetros clásicos (dos
gráficos superiores) y con los nuevos
parámetros, que muestran mayor variación de
velocidad y dirección cada 20 km (inferiores
izquierda) y cada hora (inferior).
Una de las ventajas de estas mediciones es que ofrecen información del viento en el mar que no podría
obtenerse en superficie terrestre. “En tierra hay árboles, montañas o edificaciones que impiden hacer este tipo de
medidas. El mar las hace posibles porque no hay diferencias de altura y en su superficie solo encontramos
agua”, explica el experto.
Además, el viento riza la superficie del mar volviéndola más o menos rugosa. Esta rugosidad es la clave para
obtener la información. “El satélite lanza una señal al agua, ésta rebota y, como si fuese el eco de un sonido, es
escuchada o captada de nuevo por el satélite. Si el mar está plano, éste funciona como un espejo y la onda
rebotada tendrá una cierta intensidad, pero si está rizado, el satélite recibe menos onda porque está más
dispersa”, relata.
De esta forma, en función de la onda reflejada, se puede saber la rugosidad del mar y, por tanto, las condiciones
de viento en un momento y en un lugar concreto. Debido a la frecuencia de los datos, se obtiene un nivel de
información decisivo para esta investigación ya que, como indica el experto, los nuevos parámetros sólo se
pueden aplicar con esta cantidad de medidas.
El viento en el Estrecho de Gibraltar
Respecto a la zona de pruebas, los investigadores eligieron el Estrecho de Gibraltar, de donde obtuvieron datos
desde junio de 2013 hasta mayo de 2014. “Es un escenario donde la interacción del viento del mar con la costa
es muy interesante por la confluencia de varios elementos naturales: la unión del Mediterráneo con el Atlántico,
la cercanía de la desembocadura y del Valle del Guadalquivir y la presencia de las montañas que rodean al
Estrecho“, apunta Agustín Agüera.
Según los investigadores, la comparación de los datos aportados por cada uno de los satélites ha revelado
nuevos rasgos en la estructura del viento de la zona. “Los actuales mapas indicaban cierta homogeneidad entre
los vientos en el Estrecho, en el Mar de Alborán y en el Golfo de Cádiz. Ahora sabemos que, en escalas más
pequeñas, aparecen zonas con un comportamiento bien diferenciado”, destaca el experto.
Además de mejorar el rendimiento de los parques eólicos, la medición del viento en el área del Estrecho tiene
repercusiones en el tráfico marítimo, la dispersión de contaminantes, la propagación de incendios o en el
turismo que acude a la zona en busca del viento.
Si con este estudio, financiado por la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo de la Junta de
Andalucía, los expertos han conseguido mejorar los mapas del viento en mar, su siguiente proyecto se centra en
la elaboración de mapas de viento en tierra y en zonas urbanas.
Referencia: Agustín Agüera-Pérez, Juan José González de la Rosa, José Carlos Palomares-Salas, José María
Sierra-Fernández. 2014. ‘Testing new parameters for wind complexity assessment from ASCAT
measurements’. IEEE Geoscience and Remote sensing letters. Doi:10.1109/LGRS.2014.2367576
Imágenes:
Investigadores de este estudio configurando una red de sensores inalámbrica
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/18161631176/in/dateposted-public/
Caracterización del viento del Estrecho de Gibraltar con parámetros clásicos (dos gráficos superiores) y con los
nuevos parámetros, que muestran mayor variación de velocidad y dirección cada 20 km (inferiores izquierda) y
cada hora (inferior).
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