Radar HF

Le reti radar HF si sono affermate negli ultimi anni nel campo oceanografico per il monitoraggio da remoto della circolazione marina superficiale. Si compongono di varie postazioni fisse, installate in punti strategici della costa, accuratamente distanziate fra loro e selezionate per la loro esposizione sul mare.
Ciascuna postazione è formata da un'antenna compatta costituita da una parte trasmittente e da una parte ricevente. Il segnale emesso dal trasmettitore viaggia fino a colpire la superficie del mare e viene quindi successivamente riflesso (backscattering) verso il ricevitore a frequenze leggermente differenti. Grazie all'uso di specifici algoritmi, il sistema rielabora i dati relativi allo spostamento in frequenza, al ritardo e alla direzione da cui proviene il segnale per ricostruire la velocità delle correnti marine superficiali.
 

Vantaggi e applicazioni delle reti radar HF

Rete radar hf Eurogoos
EuroGOOS - High Frequency radar network 

I sistemi radar HF consentono di poter coprire una superficie marina molto ampia in modo continuo e quasi in tempo reale e possono operare in qualunque condizione meteorologica, a differenza di molti altri sistemi. I dati ottenuti permettono di disporre di un monitoraggio ad alta risoluzione spaziale (griglie da 1 a 6 km) e temporale (una mappa ogni 30 o 60 minuti) e vengono regolarmente ed automaticamente trasmessi al sistema remoto centrale. Grazie all’aggiunta di altre antenne le reti sono facilmente estendibili, permettendo di coprire aree marine molto vaste.  

La misura e lo studio delle correnti marine superficiali sono molti importanti sia per gli aspetti legati alla modellistica oceanografica, sia per quelli legati alla sicurezza e sorveglianza marittima o alla tutela e salvaguardia dell’ambiente marino e costiero. Nello specifico, alcune possibili applicazioni del sistema sono:  

  • lo sviluppo e tuning dei modelli di circolazione;
  • una migliore comprensione dell’ecosistema e della connettività tra le aree marine protette;
  • la pianificazione e gestione costiera;
  • lo sviluppo degli strumenti di previsione e di monitoraggio per la gestione di incidenti marittimi e operazioni di ricerca e soccorso in mare (operazioni SAR);
  • il supporto alla navigazione;
  • l'intervento efficace in caso di sversamento in mare di sostanze inquinanti.

Ulteriori applicazioni, ancora in fase di studio e miglioramento, riguardano la misura e caratterizzazione del moto ondoso, e la possibilità di usare questi sistemi anche per attività di ship-detection per il monitoraggio del traffico marittimo.

 

Sistema radar HF (CODAR) del Consorzio LaMMA

La rete radar del Consorzio LaMMA, tutt'ora in fase di ampliamento, è inserita in una rete di monitoraggio europea (European HFR node) e viene costantemente impiegata in varie tipologie di ricerche e progetti. Tra quelli in corso ricordiamo SHAREMED, diretto a gestire e prevenire i pericoli derivanti da inquinamento e minacce ambientali a livello marino e costiero in acque transnazionali; SICOMAR plus, sul tema della sicurezza in mare e del controllo dell'ambiente marino su un'area di straordinaria ricchezza come quella transfrontaliera, e in particolare nel santuario Pelagos.
Il sistema di radar HF gestiti dal LaMMA si compone di: 

  1. Radar Livorno: installato dalla Regione Toscana, in collaborazione con il Consorzio LaMMA e l’Istituto Vallauri, nell’aprile 2015 presso l’Accademia Navale di Livorno. Tale sistema radar è stato finanziato dal progetto "SICOMAR" del programma Operativo Italia-Francia Marittimo. Il sistema è attualmente gestito dal Consorzio LaMMA.
     
  2. Radar San Vincenzo: installato dalla Regione Toscana, in collaborazione con il Consorzio LaMMA, nell’aprile 2015 presso la Marina di San Vincenzo. Tale sistema radar è stato finanziato dal progetto "SICOMAR" del programma Operativo Italia-Francia Marittimo. Il sistema è attualmente gestito dal Consorzio LaMMA.
     
  3. Radar dell'Isola del Tino: installato dal Consorzio LaMMA in collaborazione con il CNR ISMAR nell'ambito del progetto IMPACT questo radar è installato in un’area messa a disposizione dalla marina militare. Lo scopo era quello di aumentare la copertura nel Mar Ligure e nel Nord Tirreno. L'installazione è avvenuta nel 2018 sull’Isola del Tino di fronte al golfo di La Spezia, ancorando l'antenna ad una roccia senza creare ulteriori strutture. I dati vengono inviati al datacenter di Firenze dove vanno ad integrarsi con quelli già esistenti. Con l'installazione di quest’ultimo radar è stata ottenuta una buona copertura sull’Arcipelago Toscano fino al nord dell'Isola d'Elba e in parte del canale di Corsica.
     
  4. Radar di Castiglione della Pescaia e Talamone: ultimi in ordine cronologico, verranno installati dal Consorzio LaMMA nell'ambito del progetto SICOMAR Plus con lo scopo di ampliare la copertura radar a sud dell'Isola d'Elba con un sistema di monitoraggio che vada ad integrarsi con quello preesistente. I radar saranno probabilmente installati presso Castiglione della Pescaia e Talamone.

 

Configurazione del sistema radar

  • Frequenza operativa di 13.5 MHz ed ampiezza di banda di 100 kHz
  • Risoluzione radiale circa 1.5 km, angolare di 5°
  • Raggio di copertura massimo: 80-100 Km
  • Potenza massima trasmessa; 40 W

Tale configurazione consente di misurare uno strato delle correnti marine superficiali di ampiezza pari a circa 1,5 m e di intensità massima pari ad 1 m/s.