Aprendamos Aviacion



🔴✈️ 89. Viento, Corrientes y Flujos de Aire - Wind and Currents 🚁

Manual: FAA-H-8083-25A, Pilot’s Handbook  -  Pagina: 12-7


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


El aire fluye desde zonas de alta presión hacia zonas de baja presión porque el aire siempre busca la presión más baja. La combinación de las diferencias de presión atmosférica, la fuerza de Coriolis, la fricción y las diferencias de temperatura del aire cerca de la tierra provocan dos tipos de movimiento atmosférico: las corrientes convectivas (movimiento ascendente y descendente) y el viento (movimiento horizontal). 


Las corrientes y los vientos son importantes porque afectan a las operaciones de despegue, aterrizaje y vuelo de crucero. Lo más importante es que las corrientes y los vientos o la circulación atmosférica provocan cambios meteorológicos.


Viento, corrientes y flujos de aire


Patrones de viento - Wind Patterns 

En el hemisferio norte, el flujo de aire de las zonas de alta presión a las de baja presión se desvía hacia la derecha y produce una circulación en el sentido de las agujas del reloj alrededor de una zona de alta presión. Esto se conoce como circulación anticiclónica. Lo contrario ocurre con las zonas de baja presión; el aire fluye hacia una baja y se desvía para crear una circulación antihoraria o ciclónica.


Los sistemas de altas presiones suelen ser zonas de aire seco y descendente. Por esta razón, el buen tiempo suele estar asociado a los sistemas de alta presión. A la inversa, el aire fluye hacia una zona de baja presión para sustituir al aire ascendente. Este aire suele traer consigo un aumento de la nubosidad y de las precipitaciones. Por lo tanto, el mal tiempo suele estar asociado a zonas de baja presión.


Un buen conocimiento de los patrones de viento de alta y baja presión puede ser de gran ayuda a la hora de planificar un vuelo porque el piloto puede aprovechar los vientos de cola beneficiosos. 


Al planificar un vuelo de oeste a este, los vientos favorables se encontrarían a lo largo del lado norte de un sistema de alta presión o del lado sur de un sistema de baja presión. En el vuelo de regreso, los vientos más favorables estarían a lo largo del lado sur del mismo sistema de alta presión o del lado norte de un sistema de baja presión.


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


Una ventaja añadida es una mejor comprensión del tipo de tiempo que se puede esperar en una zona determinada a lo largo de una ruta de vuelo en función de las zonas de máximas y mínimas predominantes.


Aunque la teoría de la circulación y los patrones de viento es precisa para la circulación atmosférica a gran escala, no tiene en cuenta los cambios de la circulación a escala local. Las condiciones locales, las características geológicas y otras anomalías pueden cambiar la dirección y la velocidad del viento cerca de la superficie de la Tierra.


Corrientes convectivas - Convective Currents 

El suelo arado, las rocas, la arena y los terrenos baldíos absorben rápidamente la energía solar y, por tanto, pueden desprender una gran cantidad de calor; en cambio, el agua, los árboles y otras zonas de vegetación tienden a absorber el calor más lentamente y a desprenderlo. El calentamiento desigual del aire resultante crea pequeñas zonas de circulación local denominadas corrientes convectivas.


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents

Las corrientes convectivas causan el aire agitado y turbulento que a veces se experimenta cuando se vuela a bajas altitudes durante el tiempo más cálido. En un vuelo de baja altitud sobre superficies variables, es probable que las corrientes ascendentes se produzcan sobre el pavimento o lugares áridos, y las corrientes descendentes suelen producirse sobre el agua o áreas extensas de vegetación como un grupo de árboles. Normalmente, estas condiciones turbulentas pueden evitarse volando a mayor altura, incluso por encima de capas de cúmulos.


Las corrientes convectivas son especialmente notables en las zonas con una masa de tierra directamente adyacente a una gran masa de agua, como un océano, un gran lago u otra zona apreciable de agua. Durante el día, la tierra se calienta más rápido que el agua, por lo que el aire sobre la tierra se calienta y se vuelve menos denso. Se eleva y es reemplazado por aire más frío y denso que fluye desde el agua. Esto provoca un viento en tierra llamado brisa marina. 


Por el contrario, por la noche la tierra se enfría más rápido que el agua, al igual que el aire correspondiente. En este caso, el aire más cálido sobre el agua se eleva y es reemplazado por el aire más frío y denso de la tierra, creando un viento en la costa llamado brisa de tierra. Esto invierte el patrón de circulación del viento local. Las corrientes convectivas pueden producirse en cualquier lugar donde se produzca un calentamiento desigual de la superficie terrestre.


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


Las corrientes convectivas cerca del suelo pueden afectar a la capacidad del piloto para controlar la aeronave. Por ejemplo, en la aproximación final, el aire ascendente del terreno desprovisto de vegetación produce a veces un efecto de globo que puede hacer que el piloto sobrevuele el lugar de aterrizaje previsto. 


Por otro lado, una aproximación sobre una gran masa de agua o una zona de vegetación espesa tiende a crear un efecto de hundimiento que puede hacer que un piloto incauto aterrice cerca del punto de aterrizaje previsto.


Efecto de las obstrucciones en el viento - Effect of Obstructions on Wind


Existe otro peligro atmosférico que puede crear problemas a los pilotos. Las obstrucciones en el suelo afectan al flujo del viento y pueden ser un peligro invisible. La topografía del terreno y los grandes edificios pueden romper el flujo del viento y crear ráfagas de viento que cambian rápidamente de dirección y velocidad. 


Estos obstáculos van desde las estructuras hechas por el hombre, como los hangares, hasta los grandes obstáculos naturales, como las montañas, los acantilados o los cañones. Es especialmente importante estar atento cuando se vuela dentro o fuera de aeropuertos que tienen grandes edificios u obstáculos naturales situados cerca de la pista.


La intensidad de las turbulencias asociadas a los obstáculos en tierra depende del tamaño del obstáculo y de la velocidad primaria del viento. Esto puede afectar a las prestaciones de despegue y aterrizaje de cualquier aeronave y puede suponer un peligro muy grave. Durante la fase de aterrizaje del vuelo, una aeronave puede "caer" debido al aire turbulento y estar demasiado baja para despejar los obstáculos durante la aproximación.


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


Esta misma condición es aún más notable cuando se vuela en regiones montañosas. Mientras que el viento fluye suavemente hacia arriba por el lado de barlovento de la montaña y las corrientes ascendentes ayudan a llevar a un avión por encima de la cima de la montaña, el viento en el lado de sotavento no actúa de manera similar. 


A medida que el aire desciende por el lado de sotavento de la montaña, el aire sigue el contorno del terreno y es cada vez más turbulento. Esto tiende a empujar una aeronave hacia la ladera de una montaña. Cuanto más fuerte sea el viento, mayor será la presión descendente y la turbulencia.


Debido al efecto que el terreno tiene sobre el viento en valles o cañones, las corrientes descendentes pueden ser severas. Antes de realizar un vuelo en o cerca de un terreno montañoso, es útil que un piloto que no esté familiarizado con un área montañosa obtenga un chequeo con un instructor de vuelo calificado para la montaña.


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents

Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


Cizalladura del viento en niveles bajos - Low-Level Wind Shear 

La cizalladura del viento es un cambio repentino y drástico en la velocidad y/o dirección del viento en un área muy pequeña. La cizalladura del viento puede someter a una aeronave a violentas corrientes ascendentes y descendentes, así como a cambios abruptos en el movimiento horizontal de la aeronave. 


Aunque la cizalladura del viento puede producirse a cualquier altitud, la cizalladura del viento a bajo nivel es especialmente peligrosa debido a la proximidad de la aeronave al suelo. La cizalladura del viento a bajo nivel se asocia comúnmente con el paso de sistemas frontales, tormentas eléctricas, inversiones de temperatura y vientos fuertes en los niveles superiores (mayores de 25 nudos).


La cizalladura del viento es peligrosa para una aeronave. Puede cambiar rápidamente el rendimiento de la aeronave y alterar la actitud de vuelo normal. Por ejemplo, un viento de cola que se convierte rápidamente en viento de cara provoca un aumento de la velocidad aerodinámica y del rendimiento. 


A la inversa, un viento de cara que se convierte en viento de cola provoca una disminución de la velocidad del aire y del rendimiento. En cualquiera de los casos, el piloto debe estar preparado para reaccionar inmediatamente a estos cambios para mantener el control de la aeronave. 


El tipo más severo de cizalladura de viento en niveles bajos, una micro ráfaga, se asocia con la precipitación convectiva en el aire seco en la base de las nubes. La actividad de la microrráfaga puede ser indicada por un intenso rayo de lluvia en la superficie, pero la virga en la base de las nubes y un anillo de polvo soplado es a menudo la única pista visible. 


Una microrráfaga típica tiene un diámetro horizontal de 1-2 millas y una profundidad nominal de 1.000 pies. El tiempo de vida de una microrráfaga es de unos 5-15 minutos, durante los cuales puede producir corrientes descendentes de hasta 6.000 pies por minuto (fpm) y pérdidas de viento en contra de 30-90 nudos, degradando seriamente el rendimiento.

Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


También puede producir fuertes turbulencias y peligrosos cambios de dirección del viento. Durante un despegue inadvertido en una microrráfaga, el avión puede experimentar primero un viento en contra que aumenta el rendimiento (1), seguido de corrientes descendentes que disminuyen el rendimiento (2), seguido de un viento de cola que aumenta rápidamente (3). 


 Esto puede dar lugar a un impacto con el terreno o a un vuelo peligrosamente cercano al suelo (4). Un encuentro durante la aproximación implica la misma secuencia de cambios de viento y podría forzar al avión a tocar el suelo a poca distancia de la pista.


La FAA ha realizado una importante inversión en la prevención de accidentes por microrráfagas. El LLWAS-NE, totalmente rediseñado, el TDWR y el ASR-9 WSP son sistemas de alerta de micro ráfagas instalados en los principales aeropuertos. Estos tres sistemas fueron evaluados exhaustivamente durante un periodo de 3 años. 


Se observó que cada uno de ellos emite muy pocas falsas alertas y detecta las microrráfagas muy por encima del requisito de detección del 90% establecido por el Congreso. Muchos vuelos tienen lugar en aeropuertos que carecen de equipos de alerta de microrráfagas, por lo que la FAA también ha preparado material de formación sobre cizalladura del viento: Advisory Circular (AC) 00-54, FAA Pilot Wind Shear Guide (verificar con personal certificado). 


 Se incluye información sobre cómo reconocer el riesgo de un encuentro con una microrráfaga, cómo evitar un encuentro y la mejor estrategia de vuelo para escapar con éxito si se produce un encuentro.


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


Es importante recordar que la cizalladura del viento puede afectar a cualquier vuelo y a cualquier piloto a cualquier altitud. Aunque la cizalladura del viento puede ser reportada, a menudo no se detecta y es un peligro silencioso para la aviación. Esté siempre atento a la posibilidad de cizalladura del viento, especialmente cuando vuele en y alrededor de tormentas y sistemas frontales.


Representación del viento y la presión en los mapas meteorológicos de superficie - Wind and Pressure Representation on Surface Weather Maps

 Los mapas meteorológicos de superficie proporcionan información sobre los frentes, las zonas de altas y bajas presiones y los vientos y presiones en superficie para cada estación. Este tipo de mapa meteorológico permite a los pilotos ver las ubicaciones de los frentes y los sistemas de presión, pero lo más importante es que representa el viento y la presión en la superficie para cada ubicación. Para más información sobre el análisis de superficie y los gráficos de representación meteorológica.


Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


Las condiciones del viento se informan mediante una flecha unida al círculo de ubicación de la estación. El círculo de la estación representa la cabeza de la flecha, con la flecha apuntando en la dirección desde la que sopla el viento. 


Los vientos se describen por la dirección desde la que soplan, por lo que un viento del noroeste significa que el viento está soplando desde el noroeste hacia el sureste. La velocidad del viento se representa mediante púas o banderines colocados en la línea de viento. Cada púa representa una velocidad de diez nudos, mientras que media púa equivale a cinco nudos y un banderín a 50 nudos.


La presión de cada estación se registra en la carta meteorológica y se muestra en mb. Las isobaras son líneas dibujadas en la carta para representar líneas de igual presión. Estas líneas dan lugar a un patrón que revela el gradiente de presión o el cambio de presión a lo largo de la distancia. 


Las isobaras son similares a las líneas de contorno de un mapa topográfico que indican las altitudes del terreno y la inclinación de la pendiente. Por ejemplo, las isobaras que están muy espaciadas indican un gradiente de presión pronunciado y que predominan los vientos fuertes.

Viento, corrientes y flujos de aire - Wind and Currents


Los gradientes poco profundos, en cambio, están representados por isobaras muy espaciadas entre sí y son indicativos de vientos ligeros. Las isobaras ayudan a identificar los sistemas de baja y alta presión, así como la ubicación de las crestas y las vaguadas. 


Una alta es una zona de alta presión rodeada de baja presión; una baja es una zona de baja presión rodeada de alta presión. Una cresta es una zona alargada de alta presión, y una depresión es una zona alargada de baja presión.


Las isobaras proporcionan una valiosa información sobre los vientos en los primeros miles de pies sobre la superficie. Cerca del suelo, la dirección del viento se ve modificada por la fricción y la velocidad del viento disminuye debido a la fricción con la superficie. Sin embargo, a niveles de 2.000 a 3.000 pies sobre la superficie, la velocidad es mayor y la dirección se vuelve más paralela a las isobaras.


Generalmente, el viento a 2.000 pies sobre el nivel del suelo (AGL) está entre 20° y 40° a la derecha de los vientos de superficie, y la velocidad del viento es mayor. El cambio de dirección del viento es mayor sobre el terreno accidentado y menor sobre superficies planas, como el agua abierta. 


 En ausencia de información sobre los vientos en altura, esta regla general permite una estimación aproximada de las condiciones del viento a unos pocos miles de pies sobre la superficie.


Masas de aire - Air Masses 

Las masas de aire se clasifican según las regiones donde se originan. Son grandes masas de aire que adoptan las características de la zona circundante o de la región de origen. Una región de origen suele ser una zona en la que el aire permanece relativamente estancado durante un periodo de días o más. 


 Durante este tiempo de estancamiento, la masa de aire adopta las características de temperatura y humedad de la región fuente. Las zonas de estancamiento pueden encontrarse en las regiones polares, los océanos tropicales y los desiertos secos. 


Las masas de aire se identifican generalmente como polares o tropicales en función de las características de temperatura y como marítimas o continentales en función del contenido de humedad.


Una masa de aire polar continental se forma sobre una región polar y trae consigo aire frío y seco. Las masas de aire tropical marítimo se forman sobre aguas tropicales cálidas, como el Mar Caribe, y aportan aire cálido y húmedo. 


A medida que la masa de aire se desplaza desde su región de origen y pasa por la tierra o el agua, la masa de aire está sujeta a las condiciones variables de la tierra o el agua que modifican la naturaleza de la masa de aire.


Una masa de aire que pasa por encima de una superficie más cálida se calienta desde abajo y se forman corrientes convectivas que hacen que el aire se eleve. Esto crea una masa de aire inestable con buena visibilidad en la superficie. El aire húmedo e inestable hace que se formen cúmulos, chubascos y turbulencias.




Por el contrario, una masa de aire que pasa sobre una superficie más fría no forma corrientes convectivas, sino que crea una masa de aire estable con poca visibilidad en superficie. La escasa visibilidad en superficie se debe a que el humo, el polvo y otras partículas no pueden salir de la masa de aire y quedan atrapados cerca de la superficie. Una masa de aire estable puede producir nubes bajas tipo estrato y niebla.


Frentes de aire

Cuando una masa de aire se desplaza a través de masas de agua y tierra, acaba entrando en contacto con otra masa de aire de características diferentes. La capa límite entre dos tipos de masas de aire se conoce como frente. Un frente de cualquier tipo que se aproxima siempre significa que los cambios en el tiempo son inminentes.


Hay cuatro tipos de frentes que se denominan según la temperatura del aire que avanza en relación con la temperatura del aire que sustituye:

- Caliente

- Frío

- Estacionario

- Ocluido 


Cualquier discusión sobre los sistemas frontales debe ser atemperada con el conocimiento de que no hay dos frentes iguales. Sin embargo, las condiciones meteorológicas generalizadas se asocian a un tipo específico de frente que ayuda a identificarlo.


Frente cálido - Warm Front 

Un frente cálido se produce cuando una masa de aire cálido avanza y sustituye a una masa de aire más frío. Los frentes cálidos se mueven lentamente, por lo general de 10 a 25 millas por hora (mph). 


La pendiente del frente que avanza se desliza sobre la parte superior del aire más frío y lo empuja gradualmente fuera del área. Los frentes cálidos contienen aire caliente que suele tener una humedad muy alta. A medida que el aire cálido se eleva, la temperatura desciende y se produce la condensación.


Por lo general, antes del paso de un frente cálido, cabe esperar que se formen nubes cirriformes o estratiformes, junto con niebla, a lo largo del límite frontal. En los meses de verano, es probable que se desarrollen nubes cumulonimbos (tormentas eléctricas). 


Es probable que se produzcan precipitaciones de ligeras a moderadas, normalmente en forma de lluvia, aguanieve, nieve o llovizna, acentuadas por la escasa visibilidad. El viento sopla del sur-sureste y la temperatura exterior es fresca o fría con un punto de rocío creciente. Finalmente, a medida que el frente cálido se aproxima, la presión barométrica continúa descendiendo hasta que el frente pasa completamente. 


Durante el paso de un frente cálido, las nubes estratiformes son visibles y puede caer llovizna. La visibilidad es generalmente escasa, pero mejora con los vientos variables. La temperatura aumenta de forma constante por la entrada de aire relativamente más cálido. En su mayor parte, el punto de rocío se mantiene estable y la presión se nivela. Tras el paso de un frente cálido, predominan los estratocúmulos y son posibles los chubascos. 


La visibilidad acaba mejorando, pero pueden existir condiciones de niebla durante un breve periodo tras el paso. El viento sopla del sur-suroeste. Con el calentamiento de las temperaturas, el punto de rocío sube y luego se nivela. Por lo general, se produce un ligero aumento de la presión barométrica, seguido de un descenso de la misma.


Vuelo hacia un frente cálido que se aproxima - Flight Toward an Approaching Warm Front

Estudiando un frente cálido típico, se puede aprender mucho sobre los patrones generales y las condiciones atmosféricas que existen cuando se encuentra un frente cálido en vuelo. 


En el momento de la salida de Pittsburgh, el tiempo es bueno VFR con una capa dispersa de cirros a 15.000 pies. A medida que el vuelo avanza hacia el oeste de Columbus y se acerca al frente cálido que se aproxima, las nubes se hacen más profundas y adquieren un aspecto cada vez más estratiforme con un techo de 6.000 pies. La visibilidad disminuye a seis millas en la bruma con una presión barométrica en descenso. 


Al acercarse a Indianápolis, el tiempo se deteriora a nubes rotas a 2.000 pies con tres millas de visibilidad y lluvia. Con la misma temperatura y punto de rocío, es probable que se desarrolle niebla. En St. Louis, el cielo está cubierto con nubes bajas y llovizna y la visibilidad es de una milla. Más allá de Indianápolis, el techo y la visibilidad son demasiado bajos para continuar VFR. Por lo tanto, sería prudente permanecer en Indianápolis hasta que pase el frente cálido, lo que puede tardar hasta dos días. 


Frente frío - Cold Front 

Un frente frío se produce cuando una masa de aire frío, denso y estable avanza y sustituye a una masa de aire más cálido.


Los frentes fríos se mueven más rápidamente que los cálidos, avanzando a una velocidad de 25 a 30 mph. Sin embargo, se han registrado frentes fríos extremos que se mueven a velocidades de hasta 60 mph. Un frente frío típico se mueve de manera opuesta a un frente cálido. Es tan denso que se mantiene cerca del suelo y actúa como un quitanieves, deslizándose bajo el aire más cálido y forzando el aire menos denso hacia arriba. 


El aire que asciende rápidamente hace que la temperatura disminuya repentinamente, forzando la creación de nubes. El tipo de nubes que se forman depende de la estabilidad de la masa de aire más caliente. Un frente frío en el hemisferio norte suele estar orientado de noreste a suroeste y puede tener varios cientos de kilómetros de longitud, abarcando una gran extensión de terreno.


Antes del paso de un frente frío típico, se presentan cúmulos cirriformes o altísimos, y pueden desarrollarse cumulonimbos. También pueden producirse chubascos debido al rápido desarrollo de las nubes. Un punto de rocío alto y la caída de la presión barométrica indican el paso inminente de un frente frío.


A medida que pasa el frente frío, los cúmulos o cumulonimbos siguen dominando el cielo. Dependiendo de la intensidad del frente frío, se forman fuertes chubascos que pueden ir acompañados de rayos, truenos y/o granizo. Los frentes fríos más severos también pueden producir tornados. 


Durante el paso del frente frío, la visibilidad es escasa, con vientos variables y racheados, y la temperatura y el punto de rocío descienden rápidamente. La presión barométrica, que desciende rápidamente, toca fondo durante el paso del frente y luego comienza un aumento gradual. 


Tras el paso del frente, los cúmulos y cumulonimbos comienzan a disiparse hasta convertirse en cúmulos con la correspondiente disminución de las precipitaciones. Al final, la visibilidad es buena con los vientos del oeste-noroeste. Las temperaturas siguen siendo más frescas y la presión barométrica sigue subiendo.


Frente Frío de Movimiento Rápido - Fast-Moving Cold Front 

Los frentes fríos de movimiento rápido son empujados por sistemas de presión intensos que se encuentran muy por detrás del frente real. La fricción entre el suelo y el frente frío retrasa el movimiento del frente y crea una superficie frontal más pronunciada. 


Esto da lugar a una banda meteorológica muy estrecha, concentrada a lo largo del borde de ataque del frente. Si el aire cálido que está siendo sobrepasado por el frente frío es relativamente estable, pueden producirse cielos nublados y lluvias a cierta distancia detrás del frente. 




Si el aire cálido es inestable, pueden formarse tormentas y chubascos dispersos. Una línea continua de tormentas, o línea de borrasca, puede formarse a lo largo o por delante del frente. 


Las líneas de borrasca representan un serio peligro para los pilotos, ya que las tormentas de tipo borrasca son intensas y se mueven rápidamente. Detrás de un frente frío de rápido movimiento, los cielos suelen despejarse rápidamente y el frente deja atrás vientos turbulentos y racheados y temperaturas más frías.


Vuelo hacia un frente frío que se aproxima - Flight Toward an Approaching Cold Front 

Al igual que los frentes cálidos, no todos los frentes fríos son iguales. Examinando un vuelo hacia un frente frío que se aproxima, los pilotos pueden comprender mejor el tipo de condiciones que pueden encontrarse en el vuelo.


Ejemplo .En el momento de la salida de Pittsburgh, el tiempo es VFR con tres millas de visibilidad en el humo y una capa dispersa de nubes a 3.500 pies. A medida que el vuelo avanza hacia el oeste de Columbus y se acerca al frente frío que se aproxima, las nubes muestran signos de desarrollo vertical con una capa rota a 2.500 pies. 


La visibilidad es de seis millas en la bruma con una presión barométrica en descenso. Acercándose a Indianápolis, el tiempo se ha deteriorado a nubes nubladas a 1.000 pies y tres millas de visibilidad con tormentas eléctricas y chubascos fuertes. En St. Louis, el tiempo mejora con nubes dispersas a 1.000 pies y una visibilidad de diez millas.


Un piloto que utilice un buen criterio basado en el conocimiento de las condiciones del frente probablemente permanecerá en Indianápolis hasta que el frente haya pasado. Tratar de volar por debajo de una línea de tormentas o una línea de borrasca es peligroso, y volar por encima o alrededor de la tormenta no es una opción. 


Las tormentas eléctricas pueden extenderse hasta muy por encima de la capacidad de los aviones pequeños y pueden extenderse en una línea de 300 a 500 millas.


Comparación de los frentes fríos y cálidos - Comparison of Cold and Warm Fronts 

Los frentes cálidos y los frentes fríos son de naturaleza muy diferente, al igual que los peligros asociados a cada uno de ellos. Varían en velocidad, composición, fenómeno meteorológico y predicción. Los frentes fríos, que se mueven entre 20 y 35 mph, viajan más rápido que los frentes cálidos, que se mueven sólo entre 10 y 25 mph. Los frentes fríos también tienen una pendiente frontal más pronunciada. 


La actividad meteorológica violenta está asociada a los frentes fríos, y el tiempo suele producirse a lo largo del límite frontal, no por adelantado. Sin embargo, las líneas de borrasca pueden formarse durante los meses de verano hasta 200 millas antes de un fuerte frente frío. Mientras que los frentes cálidos traen techos bajos, poca visibilidad y lluvia, los frentes fríos traen tormentas repentinas, vientos racheados, turbulencias y, a veces, granizo o tornados.


Los frentes fríos se acercan rápidamente sin apenas aviso y provocan un cambio meteorológico completo en pocas horas. El tiempo se despeja rápidamente tras su paso y prevalece un aire más seco con visibilidades ilimitadas. Los frentes cálidos, en cambio, avisan con antelación de su aproximación y pueden tardar días en atravesar una región.


Cambios de viento - Wind Shifts 

El viento alrededor de un sistema de alta presión gira en el sentido de las agujas del reloj, mientras que los vientos de baja presión giran en sentido contrario. Cuando dos sistemas de altas presiones son adyacentes, los vientos están casi en oposición directa entre sí en el punto de contacto. 


 Los frentes son los límites entre dos zonas de altas presiones y, por lo tanto, los cambios de viento se producen continuamente dentro de un frente. Los cambios en la dirección del viento son más pronunciados cuando se trata de frentes fríos.


Frente estacionario - Stationary Front 

Cuando las fuerzas de dos masas de aire son relativamente iguales, el límite o frente que las separa permanece estacionario e influye en el tiempo local durante días. Este frente se denomina frente estacionario. El tiempo asociado a un frente estacionario suele ser una mezcla que puede encontrarse tanto en los frentes cálidos como en los fríos. 




Frente ocluido - Occluded Front 

Un frente ocluido se produce cuando un frente frío de movimiento rápido alcanza a un frente cálido de movimiento lento. A medida que el frente ocluido se aproxima, prevalece el tiempo del frente cálido, pero es seguido inmediatamente por el tiempo del frente frío. 


Hay dos tipos de frentes ocluidos que pueden ocurrir, y las temperaturas de los sistemas frontales que chocan juegan un papel importante en la definición del tipo de frente y el tiempo resultante. La oclusión de un frente frío se produce cuando un frente frío que se desplaza rápidamente es más frío que el aire que precede al frente cálido que se desplaza lentamente. Cuando esto ocurre, el aire frío sustituye al aire frío y obliga al frente cálido a subir a la atmósfera.


Normalmente, la oclusión del frente frío crea una mezcla de tiempo que se encuentra en los frentes cálidos y fríos, siempre que el aire sea relativamente estable. La oclusión del frente cálido se produce cuando el aire que precede al frente cálido es más frío que el del frente frío. 


En este caso, el frente frío se desplaza por encima del frente cálido. Si el aire forzado por la oclusión del frente cálido es inestable, el tiempo es más severo que el que se encuentra en una oclusión del frente frío. Es probable que se produzcan tormentas eléctricas, lluvia y niebla.


El frente cálido se inclina sobre el aire más frío predominante y produce el tiempo tipo frente cálido. Antes del paso del típico frente ocluido, predominan las nubes cirriformes y estratiformes, caen precipitaciones de ligeras a fuertes, la visibilidad es escasa, el punto de rocío es constante y la presión barométrica desciende. 


Durante el paso del frente, predominan las nubes nimbostratus y cumulonimbus, y también pueden formarse cúmulos elevados. Caen precipitaciones de ligeras a fuertes, la visibilidad es escasa, los vientos son variables y la presión barométrica se nivela. Tras el paso del frente, las nubes nimbostratus y altostratus son visibles, la precipitación disminuye y la visibilidad mejora.


Tormentas eléctricas - Thunderstorms 

Una tormenta eléctrica pasa por tres etapas distintas antes de disiparse. Comienza con la etapa de cúmulos, en la que se inicia la acción de elevación del aire. Si hay suficiente humedad e inestabilidad, las nubes siguen aumentando su altura vertical. Las fuertes y continuas corrientes ascendentes impiden que la humedad caiga. 


En unos 15 minutos, la tormenta alcanza la fase de madurez, que es el periodo más violento del ciclo de vida de la tormenta. En este momento, las gotas de humedad, ya sean de lluvia o de hielo, son demasiado pesadas para que la nube las soporte y comienzan a caer en forma de lluvia o granizo.


Esto crea un movimiento descendente del aire. En el interior y en las proximidades de la nube existen aire cálido ascendente, aire frío descendente inducido por las precipitaciones y violentas turbulencias. Por debajo de la nube, el aire descendente aumenta los vientos superficiales y disminuye la temperatura. 


Una vez que el movimiento vertical cerca de la parte superior de la nube se ralentiza, la parte superior de la nube se extiende y adquiere una forma de yunque. En este punto, la tormenta entra en la fase de disipación. Es entonces cuando las corrientes descendentes se extienden y sustituyen a las corrientes ascendentes necesarias para mantener la tormenta. 




Es imposible sobrevolar las tormentas eléctricas en aviones ligeros. Las tormentas eléctricas severas pueden atravesar la tropopausa y alcanzar alturas asombrosas de 50.000 a 60.000 pies, dependiendo de la latitud. Volar bajo tormentas eléctricas puede someter a los aviones a lluvia, granizo, rayos dañinos y turbulencias violentas. 


Una buena regla general es circunnavegar las tormentas eléctricas identificadas como severas o que dan un eco de radar extremo por lo menos 20 millas náuticas (NM) ya que el granizo puede caer por millas fuera de las nubes. Si volar alrededor de una tormenta eléctrica no es una opción, permanezca en tierra hasta que pase.


Para que se forme una tormenta, el aire debe tener suficiente vapor de agua, una tasa de lapso inestable y una acción de elevación inicial para iniciar el proceso de la tormenta. Algunas tormentas se producen al azar en un aire inestable, duran sólo una o dos horas y sólo producen ráfagas de viento y precipitaciones moderadas. 


Se denominan tormentas de masa de aire y suelen ser el resultado del calentamiento de la superficie. Las tormentas de estado estable están asociadas a sistemas meteorológicos. Los frentes, los vientos convergentes y las vaguadas en el aire obligan a un movimiento ascendente que da lugar a estas tormentas, que a menudo se convierten en borrascas. 


En la fase de madurez, las corrientes ascendentes se hacen más fuertes y duran mucho más que en las tormentas de masa de aire, de ahí el nombre de estado estacionario.


El conocimiento de las tormentas eléctricas y de los peligros asociados a ellas es fundamental para la seguridad del vuelo.


Riesgos - Hazards 

Todas las tormentas eléctricas tienen condiciones que son un peligro para la aviación. Estos peligros se presentan en numerosas combinaciones. Aunque no todas las tormentas eléctricas contienen todos los peligros, no es posible determinar visualmente qué peligros contiene una tormenta eléctrica. 


Línea de borrasca - Squall Line 

Una línea de borrasca es una banda estrecha de tormentas activas. A menudo se desarrolla sobre o delante de un frente frío en aire húmedo e inestable, pero puede desarrollarse en aire inestable lejos de cualquier frente. La línea puede ser demasiado larga para desviarse fácilmente y demasiado ancha y severa para penetrar. 


A menudo contiene tormentas eléctricas estables y presenta el peligro meteorológico más intenso para las aeronaves. Suele formarse rápidamente, alcanzando generalmente su máxima intensidad durante el final de la tarde y las primeras horas de oscuridad. 


Tornados - Tornadoes 

Las tormentas más violentas atraen el aire hacia sus bases nubosas con gran vigor. Si el aire entrante tiene algún movimiento de rotación inicial, suele formar un vórtice extremadamente concentrado desde la superficie hasta bien entrada la nube. 


Los meteorólogos han estimado que el viento en un vórtice de este tipo puede superar los 200 nudos, con una presión dentro del vórtice bastante baja. Los fuertes vientos acumulan polvo y escombros y la baja presión genera una nube en forma de embudo que se extiende hacia abajo desde la base del cumulonimbo. Si la nube no llega a la superficie, es una nube embudo; si toca una superficie terrestre, es un tornado; y si toca el agua, es una " waterspout ". 




Los tornados se producen tanto con tormentas aisladas como con líneas de borrasca. Los informes de previsión de tornados indican que las condiciones atmosféricas son favorables para una turbulencia violenta. Una aeronave que entre en un vórtice de tornado es casi seguro que sufrirá pérdida de control y daños estructurales. 


Dado que el vórtice se extiende hasta bien adentro de la nube, cualquier piloto atrapado inadvertidamente por los instrumentos en una tormenta eléctrica severa podría encontrarse con un vórtice oculto. 


Se han observado familias de tornados como apéndices de la nube principal que se extienden varios kilómetros hacia fuera de la zona de rayos y precipitaciones. Por lo tanto, cualquier nube relacionada con una tormenta eléctrica severa conlleva una amenaza de violencia. 


Turbulencia - Turbulence 

Las turbulencias potencialmente peligrosas están presentes en todas las tormentas eléctricas, y una tormenta severa puede destruir un avión. La turbulencia más fuerte dentro de la nube se produce con la cizalladura entre las corrientes ascendentes y descendentes. Fuera de la nube, se han encontrado turbulencias de cizalladura a varios miles de pies por encima y a 20 millas lateralmente de una tormenta severa. 


Una zona turbulenta de bajo nivel es la zona de cizalladura asociada al frente de ráfaga. A menudo, una "nube rodante" en el borde de ataque de una tormenta marca la parte superior de los remolinos en esta cizalladura, y significa una zona extremadamente turbulenta. 


Los frentes de ráfaga a menudo se mueven muy por delante (hasta 15 millas) de la precipitación asociada. El frente de ráfaga causa un cambio rápido, y a veces drástico, en el viento de superficie por delante de una tormenta que se aproxima. 


La Circular de Asesoramiento (AC) 00-54, Guía de cizalladura del viento para pilotos, explica los peligros de los frentes de ráfaga asociados a las tormentas. La figura 2 de la AC muestra una sección transversal de una tormenta eléctrica de fase madura con un área de frente de ráfaga donde se pueden encontrar turbulencias muy graves. 



Hielo - Icing 

Las corrientes de aire en una tormenta eléctrica soportan abundante agua líquida con un tamaño de gota relativamente grande. Al ser transportada por encima del nivel de congelación, el agua se sobreenfría. Cuando la temperatura en la corriente ascendente se enfría hasta unos -15 °C, gran parte del vapor de agua restante se sublima en forma de cristales de hielo. Por encima de este nivel, a temperaturas más bajas, la cantidad de agua sobreenfriada disminuye. 


El agua sobreenfriada se congela al impactar con un avión. El hielo claro puede producirse a cualquier altitud por encima del nivel de congelación, pero a niveles altos, el hielo de las gotas más pequeñas puede ser escarcha o una mezcla de escarcha y hielo claro. La abundancia de gotas de agua grandes y sobreenfriadas hace que la formación de hielo claro sea muy rápida entre 0 °C y -15 °C y los encuentros pueden ser frecuentes en un grupo de células. La formación de hielo en las tormentas puede ser extremadamente peligrosa.


Las tormentas eléctricas no son el único ámbito en el que los pilotos pueden encontrar condiciones de hielo. Los pilotos deben estar atentos a la formación de hielo siempre que la temperatura se acerque a los 0 °C y haya humedad visible.


Granizo - Hail 

El granizo compite con las turbulencias como el mayor peligro de las tormentas eléctricas para los aviones. Las gotas sobreenfriadas por encima del nivel de congelación comienzan a congelarse. Una vez que una gota se ha congelado, otras gotas se adhieren a ella y se congelan, por lo que el granizo crece, a veces hasta convertirse en una enorme bola de hielo. 


El granizo de gran tamaño se produce con tormentas eléctricas severas con fuertes corrientes ascendentes que han alcanzado grandes alturas. Finalmente, las piedras de granizo caen, posiblemente a cierta distancia del núcleo de la tormenta. El granizo puede aparecer en el aire claro a varios kilómetros de las nubes de la tormenta. 


Cuando el granizo cae en un aire cuya temperatura es superior a 0 °C, empieza a fundirse y la precipitación puede llegar al suelo en forma de granizo o de lluvia. La lluvia en la superficie no significa la ausencia de granizo en la altura. 


Hay que prever la posibilidad de que caiga granizo en cualquier tormenta, especialmente bajo el yunque de un gran cumulonimbo. Las piedras de granizo de más de media pulgada de diámetro pueden dañar significativamente un avión en pocos segundos. 


Techo de nube y visibilidad - Ceiling and Visibility 

Por lo general, la visibilidad es casi nula dentro de una nube de tormenta. El techo y la visibilidad también pueden estar restringidos en la precipitación y el polvo entre la base de la nube y el suelo. Las restricciones crean el mismo problema que todas las restricciones de techo y visibilidad; pero los peligros se multiplican cuando se asocian con los otros peligros de las tormentas eléctricas: turbulencia, granizo y rayos. 


Efecto en los altímetros - Effect on Altimeters 

La presión suele descender rápidamente con la aproximación de una tormenta, sube bruscamente con el inicio de la primera ráfaga y la llegada de la corriente descendente fría y los chubascos intensos, y luego vuelve a caer a la normalidad a medida que la tormenta avanza. Este ciclo de cambio de presión puede ocurrir en 15 minutos. Si el piloto no recibe un ajuste corregido del altímetro, éste puede tener un error de más de 100 pies. 




Rayos - Lightning 

Un rayo puede perforar la piel de una aeronave y dañar las comunicaciones y los equipos electrónicos de navegación. Aunque se sospecha que un rayo puede encender los vapores del combustible y provocar una explosión, los accidentes graves debidos a la caída de un rayo son raros. Un rayo cercano puede cegar al piloto, incapacitándolo momentáneamente para navegar por instrumentos o por referencia visual. 


Los rayos cercanos también pueden inducir errores permanentes en la brújula magnética. Las descargas de rayos, incluso las lejanas, pueden interrumpir las comunicaciones por radio en frecuencias bajas y medias. Aunque la intensidad y la frecuencia de los rayos no tienen una relación sencilla con otros parámetros de la tormenta, las tormentas severas, por regla general, tienen una alta frecuencia de rayos. 


Ingestión de agua en el motor - Engine Water Ingestion 

Los motores de turbina tienen un límite en la cantidad de agua que pueden ingerir. Las corrientes ascendentes están presentes en muchas tormentas eléctricas, especialmente en las que están en fase de desarrollo. Si la velocidad de la corriente ascendente en la tormenta se aproxima o supera la velocidad terminal de las gotas de lluvia que caen, pueden producirse concentraciones muy altas de agua. 


Es posible que estas concentraciones superen la cantidad de agua que los motores de turbina están diseñados para ingerir. Por lo tanto, las tormentas eléctricas severas pueden contener zonas de alta concentración de agua, lo que podría provocar el apagado de las llamas y/o el fallo estructural de uno o más motores. 


Advertencia: Los artículos publicados en este sitio web deben ser utilizados únicamente con fines educativos (instrucción). 

No los utilice para operar una aeronave, volar, ni hacer procedimientos de mantenimiento. Tenga en cuenta que "Aprendamos Aviación" no está afiliado de ninguna manera con ninguna compañía fabricante de aeronaves. 

Verificar y confirmar la información con personal aeronáutico certificado y documentación certificada.

 

Fuente: La información (texto e imágenes) utilizado para este artículo está basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucción de centros académicos aeronáuticos.


Aprendamos Aviación


Entradas que pueden interesarte