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- Introducción
- ¿Qué es la turbulencia?
- Caso de estudio
- Proceso de diagnóstico
- El caso de estudio
- Determine el patrón a gran escala
- Localice el eje de la corriente en chorro
- Formaciones nubosas que indican turbulencia
- Identifique las áreas de turbulencia en las imágenes satelitales
- Evalúe la cizalladura horizontal con los datos del modelo
- Evalúe la cizalladura vertical con el tefigrama
- Reafirme su modelo mental
- Diagnostique la turbulencia
- Resumen
- Bibliografía
Introducción
Observaciones sobre la turbulencia
La turbulencia es un importante motivo de preocupación para la industria de aviación, en todos los niveles de la atmósfera. Como a menudo las zonas de turbulencia no se detectan, en regiones despejadas pueden pillar desprevenidos a los pilotos que se encuentran con ellas. Un episodio de turbulencia puede dejar heridos a los pasajeros y los miembros de la tripulación y causar daños estructurales a la aeronave.
La turbulencia se incluye en las normas de competencia del pronosticador meteorológico aeronáutico, que exigen la emisión oportuna de alertas cuando se prevén condiciones peligrosas, como las de turbulencia, o cuando se espera que determinados parámetros alcancen niveles de umbral establecidos. Asimismo, las alertas se deben actualizar o cancelar de acuerdo con criterios documentados. Cuando esté prevista la existencia de una zona de turbulencia (moderada o más severa), es preciso indicar cuándo comenzará y cuánto durará e incluir información sobre su intensidad, extensión espacial y tipo (orográfica, mecánica, convectiva o en aire claro).
Los pilotos no siempre informan a los centros de predicción aeronáutica las zonas de turbulencia, pero la calidad actual de las imágenes satelitales permite detectar estructuras características en la atmósfera que nos pueden ayudar a identificar la probable existencia de zonas de turbulencia pese a la falta de tales informes. Esto resulta particularmente útil a la hora de reconocer la turbulencia en aire claro (TAC), el tipo de turbulencia más difícil de pronosticar y, por este motivo, el tema central de esta lección.
Descripción de la lección
Esta lección consta de dos partes. La primera presenta información general sobre los varios tipos de turbulencias, incluida la turbulencia en aire claro. Esto sirve de preparación para la parte principal de la lección, un caso de estudio que guía al alumno a través de un proceso diseñado para detectar la turbulencia en aire claro utilizando imágenes satelitales, tefigramas y datos de salida del modelo de predicción numérica del tiempo (PNT). El caso de estudio se desarrolla en Sudáfrica, un día de mayo de 2013 que presentaba la posibilidad de turbulencias a lo largo de la ruta de vuelo Ciudad del Cabo–Durban.
La lección está pensada para pronosticadores meteorológicos aeronáuticos, pronosticadores no especializados interesados en meteorología aeronáutica, pilotos, y docentes y alumnos de meteorología.
Cuando termine de estudiar la lección, el alumno será capaz de:
- identificar los pasos del proceso de detección de la turbulencia en aire claro (TAC);
- aplicar el proceso y utilizar observaciones satelitales, tefigramas y datos de predicción numérica para identificar las áreas de turbulencia en aire claro en niveles medios y altos;
- comunicar el peligro de turbulencia en un informe para pilotos.
¿Qué es la turbulencia?
Definición de turbulencia
La turbulencia es causada por cambios marcados en la velocidad o la dirección del viento, ya sea en sentido vertical u horizontal. Cuando una aeronave encuentra una zona de turbulencia, se experimentan condiciones de vuelo incómodas, con sacudidas que pueden llegar a ser peligrosas.
La turbulencia se puede categorizar en términos de leve, moderada o severa. Por ejemplo, el Manual de Meteorología Aeronáutica de la oficina meteorológica del Reino Unido (UK Met Office Handbook of Aviation Meteorology) emplea estos umbrales:
- Turbulencia leve: fluctuaciones de 2.6 a 8 m/s (5 a 15 kt) en la velocidad aérea con ráfagas del orden de 1.5 a 6 m/s (5 a 20 pies/s). Es posible que los pasajeros tengan que usar el cinturón de seguridad, pero los objetos sueltos en el interior de la aeronave se mantendrán en reposo.
- Turbulencia moderada: fluctuaciones de 8 a 13 m/s (15 a 25 kt) en la velocidad aérea con ráfagas de 6 a 11 m/s (20 a 35 pies/s) que pueden durar alrededor de 11 minutos. Los pasajeros tienen que ponerse el cinturón de seguridad y por momentos sienten que los mantiene en su asiento. Los objetos sueltos se mueven. El alabeo frecuente de la aeronave dificulta el movimiento en la cabina.
- Turbulencia severa: fluctuaciones superiores a 13 m/s (25 kt) en la velocidad aérea con ráfagas de 11 a 30 m/s (35 a 50 pies/s) que pueden durar hasta 7 minutos. La aeronave puede perder el control momentáneamente y es difícil mantener la altitud de vuelo. Los pasajeros sentados experimentan sacudidas violentas y los objetos sueltos vuelan por el aire.
Esta lección se centra en la turbulencia moderada y severa, ya que la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) considera que la turbulencia leve no representa un peligro para la aviación.
El resto de esta sección describe los varios tipos de turbulencia: la turbulencia convectiva, la turbulencia orográfica y la turbulencia en aire claro.
Turbulencia convectiva
La actividad convectiva es una causa común de turbulencia. Las zonas locales sujetas a desplazamientos de aire verticales, ascendentes o descendentes, producen condiciones de cizalladura (o cortante) del viento. Según el manual ETR-20 (WMO/TD-No. 1390) sobre los peligros de aviación (Aviation Hazards) del Programa de Educación y Capacitación de la OMM, la cizalladura del viento consiste en capas o columnas en las cuales la velocidad del aire difiere, en velocidad o dirección, respecto de las capas o columnas adyacentes. Cuando se atraviesan de forma repentina los límites entre dichas capas o columnas, se puede percibir turbulencia, con las consecuencias que esta conlleva.
Este cuadro describe la intensidad de la turbulencia que suele estar asociada a distintos tipos de movimientos convectivos.
| Corrientes verticales típicas provocadas por movimientos convectivos Manual ETR-20 (WMO/TD-No. 1390) sobre los peligros de aviación (Aviation Hazards) del Programa de Educación y Capacitación de la OMM |
||||
Régimen |
Velocidad vertical | Turbulencia |
||
| m/s | kt (aprox.) | pies/min (aprox.) | ||
| Cúmulos pequeños a medianos | 1-3 | 2-6 | 200-600 | Leve |
| Torrecúmulos | 3-10 | 6-20 | 600-2000 | Moderada |
| Cumulonimbos | 10-25 | 20-50 | 2000-5000 | Severa |
| Tormentas severas | 20-65 | 40-130 | 4000-13 000 | Extrema |
| Térmicas secas | 1-5 | 2-10 | 200-1000 | Leve/moderada |
| Reventones | 3-15 | 6-30 | 600-3000 | Moderada/severa |
| Reventones | Hasta 25 | Hasta 50 | Hasta 5000 | Extrema |
Turbulencia orográfica (ondas de montaña)
Dependiendo de una serie de factores, a sotavento de las barreras montañosas se pueden formar ondas orográficas que producen regiones de turbulencia cerca de las crestas de las montañas. Los movimientos ondulatorios se propagan a cientos de kilómetros de distancia corriente abajo. Tenga en cuenta que la turbulencia en aire claro asociada a las ondas orográficas es más severa y tiene un alcance mayor a sotavento de una cordillera que a sotavento de un pico aislado.
La formación de las ondas orográficas —que también se conocen como ondas de gravedad— requiere una componente del viento perpendicular a la cima de la montaña de magnitud suficiente. Existen dos tipos de ondas orográficas:
- Ondas atrapadas: estas ondas se forman cuando la velocidad del viento aumenta con la altura o existe una capa menos estable encima de otra estable. La energía de la onda queda atrapada en el interior de las capas horizontales respectivas, principalmente en niveles bajos, y se propaga corriente abajo.
- Ondas no atrapadas: estas ondas, que también se conocen como ondas de propagación vertical, se forman bajo condiciones estables o con vientos de baja velocidad, especialmente alrededor de las montañas anchas. La energía de la onda se propaga hacia arriba y a menudo las ondas se pueden ver en los niveles superiores de la troposfera e incluso en la estratosfera.
Esta gráfica ilustra las líneas de corriente asociadas a una onda orográfica de propagación vertical.
En un estudio de 1977, Hopkins describió las técnicas de predicción de turbulencia en aire claro para las Montañas Rocosas de Norteamérica, pero podemos aplicar los mismos principios a otras regiones montañosas. Los siguientes suelen ser buenos indicadores para pronosticar la turbulencia inducida por las ondas orográficas:
- la velocidad del viento supera los 20 kt en cualquier nivel entre el suelo y 500 hPa (18 000 pies)
- el viento cruza la línea de crestas formando un ángulo inferior a 30 grados respecto de la perpendicular o normal
- la disminución abrupta de la presión a sotavento de la montaña
- un gradiente de temperatura superior a 5 °C por 100 km a través o a lo largo de la barrera montañosa
En la República de Sudáfrica, entre las áreas propensas a las ondas orográficas se pueden mencionar las regiones del sudoeste del Cabo, las zonas del este de Cabo Oriental y la zona oriental de KwaZulu Natal. Sin embargo, las cordilleras del sur de África tienen alturas medias de 1200 metros (4000 pies, equivalente a 870 hPa) en el sudoeste y de 3000 metros (10 000 pies, equivalente a 700 hPa) en la escarpadura oriental, de modo que estas montañas no alcanzan el nivel de 18 000 pies antes indicado.
Turbulencia en aire claro
El término turbulencia en aire claro describe la turbulencia en niveles medios-altos que ocurre en regiones de fuerte cizalladura del viento. Como lo indica su nombre, la turbulencia en aire claro se forma en regiones despejadas de nubes, motivo por el cual es difícil de detectar visualmente. No obstante, en muchos casos la presencia de formaciones nubosas particulares puede señalar la presencia de turbulencia en aire claro en las zonas adyacentes. Estudiaremos estas formaciones nubosas en el caso de estudio.
La turbulencia en aire claro puede ocurrir en cualquier época del año, según la posición y orientación de los sistemas de circulaciones sinópticas en los niveles bajos, medios y altos de la atmósfera. En Sudáfrica, la turbulencia en aire claro es menos probable durante los meses de verano, porque las vaguadas en altura en los vientos del oeste y las corrientes en chorro asociadas en altura no están tan bien desarrolladas y son menos frecuentes que en otras épocas del año.
Esta tabla describe los patrones y las características sinópticas comunes que producen condiciones de cizalladura y varias herramientas que permiten identificarlas. Esta información proviene del manual ETR-20 (WMO/TD-No. 1390) sobre los peligros de aviación (Aviation Hazards) del Programa de Educación y Capacitación de la OMM (Empirical Forecasting Techniques for Clear Air Turbulence), que se puede conseguir en http://www.caem.wmo.int/moodle/file.php?file=%2F9%2FAVIATION_HAZARDS_FINAL_20Aug2013.pdf) y en muchas oficinas meteorológicas.
Patrones y características sinópticas comunes que producen cizalladura |
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Patrones sinópticos |
Características sinópticas |
Herramientas de identificación de estructuras |
En el lado frío (hacia el polo) de una corriente en chorro |
Cerca y debajo del núcleo, donde la cizalladura es más intensa |
Campos de altura geopotencial y vientos del modelo de PNT (200/300 hPa) |
En el lado cálido (hacia el ecuador) de una corriente en chorro, encima del núcleo |
Cuanto más intensa sea la corriente en chorro, tanto más probable será la formación de turbulencia en aire claro |
Campos de altura geopotencial y vientos del modelo de PNT (200/300 hPa) |
En las dorsales en altura en fase de desarrollo |
Donde la velocidad del viento en torno a la dorsal alcanza su límite debido a la curvatura |
Campos de altura geopotencial y vientos del modelo de PNT (200/300 hPa) |
En las vaguadas pronunciadas en altura |
Donde la dirección del viento cambia abruptamente |
Campos de altura geopotencial y vientos del modelo de PNT (200/300 hPa) |
Regiones de confluencia y difluencia |
En las corrientes en chorro (el 60% de la turbulencia en aire claro ocurre cerca de las corrientes en chorro) |
Campos de altura geopotencial y vientos del modelo de PNT (200/300 hPa) |
Puede ocurrir o intensificarse sobre una región de convección |
Especialmente la convección frontal embebida |
Imágenes satelitales/diagramas aerológicos |
Puede ocurrir por encima de torrecúmulos o cumulonimbos (térmicas/microrráfagas) |
Donde se fuerza el ascenso rápido del aire |
Imágenes satelitales/diagramas aerológicos |
Puede ocurrir en collados (pasos entre dos picos o puertos en una cresta de montaña) a gran altura |
Vientos débiles pero con marcados cambios direccionales |
Campos de vientos del modelo de PNT (200/300 hPa) |
Patrones ondulantes característicos en los cirros |
Indica un colapso en el flujo turbulento |
Imágenes satelitales (vapor de agua) |
Normalmente ocurre a entre 2000 pies por encima y 6000 pies por debajo de la tropopausa |
Diagramas aerológicos (tefigramas) y campos de altura de la tropopausa del modelo de PNT |
|
La turbulencia en aire claro es poco común por encima de una tropopausa bien definida |
Diagramas aerológicos y campos de altura de la tropopausa del modelo de PNT |
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Esta tabla presenta los criterios de cizalladura del viento para los distintos niveles de turbulencia en aire claro (esta información también proviene del documento WMO/TD-No. 1390).
Criterios de cizalladura del viento |
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|
Turbulencia en aire claro moderada |
Turbulencia en aire claro de moderada a severa |
Turbulencia en aire claro severa |
Cizalladura vertical del viento |
≥6 kt por 1000 pies |
|
≥9 kt por 1000 pies |
Cizalladura horizontal del viento |
≥20 kt por grado de latitud |
|
≥30 kt por grado de latitud |
Desaceleración del viento |
>40 kt por 10 grados de latitud |
>60 kt por 10 grados de latitud |
>125 kt por 10 grados de latitud |
Cizalladura direccional del viento |
|
Cambio de 75 grados en la dirección del viento cerca de un gradiente de temperatura |
|
Turbulencia dinámica en aire claro (corriente en chorro)
Las corrientes en chorro se caracterizan por movimientos del viento que generan fuertes gradientes de cizalladura verticales y horizontales y provocan la mayor parte de la turbulencia en aire claro que experimentan las aeronaves a la altitud de crucero. Las corrientes en chorro pueden medir miles de kilómetros de largo, cientos de ancho y varios de profundidad.
El estudio de 73 eventos de turbulencia severa ocurridos en las islas británicas realizado por Briggs (1961) determinó que la mayor parte de la turbulencia en aire claro había ocurrido cuando una vaguada en altura se hallaba debajo del eje de la corriente en chorro y del lado de baja presión respecto del mismo. La turbulencia en aire claro también ocurría por encima del eje de la corriente en chorro, aunque en este caso se observaron 15 eventos del lado de alta presión y 10 del lado de baja presión. La turbulencia en aire claro se registró principalmente a menos de 200 km de distancia de la corriente en chorro y entre 1500 y 4500 metros (5000 a 15 000 pies) debajo de la tropopausa.
Caso de estudio
Proceso de diagnóstico
El proceso que se describe a continuación es útil para detectar y pronosticar la turbulencia en aire claro. Puede utilizarlo como punto de partida y modificarlo para que se ajuste a sus necesidades locales y regionales.
Identificación de la turbulencia causada por la ocurrencia |
|
1. Evalúe los datos de observación pasados y presentes y los campos de predicción del modelo de PNT para identificar el patrón atmosférico de gran escala. |
|
a. Localice la probable posición del eje de la corriente en chorro por medio de las imágenes del satélite y la salida del modelo. b. Identifique los indicios de turbulencia en las imágenes del satélite. c. Identifique las zonas de cizalladura horizontal en los datos de viento del modelo de PNT. d. Evalúe la cizalladura vertical mediante los datos de radiosondeo en altura (tefigramas). |
|
2. Fortalezca el modelo mental que ha elaborado. 3. Identifique las regiones de turbulencia esperadas a lo largo de las rutas de vuelo y prepare los productos de aviación apropiados. |
|
Aplicaremos este proceso al caso de estudio que comienza en la próxima página. Destacaremos los aspectos de detección de la turbulencia en aire claro y de determinación de la posible amenaza para las operaciones aéreas. La preparación del pronóstico y la emisión de los boletines son temas que van más allá del alcance de este caso de estudio.
El caso de estudio
Usted es un pronosticador aeronáutico en el aeropuerto internacional de Ciudad del Cabo y está trabajando el turno de las 12:00 UTC (14:00 hora local) del 27 de mayo de 2013. Pronto tendrá que informar a un piloto comercial de las condiciones meteorológicas para un vuelo desde Ciudad del Cabo, en la punta sudoccidental de Sudáfrica, hasta el aeropuerto internacional King Shaka de Durban, que se encuentra en la costa este de Sudáfrica. Está previsto un nivel de vuelo FL200, con salida a las 14:00 UTC y llegada a las 16:00 UTC.
Usted necesita identificar los sistemas atmosféricos dominantes que afectan a Sudáfrica y decidir si hay peligro de turbulencia durante el vuelo programado. En caso afirmativo, deberá determinar dónde y a qué nivel puede existir la turbulencia y describir las condiciones al piloto.
Determine el patrón a gran escala
Comencemos por evaluar los datos de las observaciones actuales y pasadas y los pronósticos del modelo de predicción numérica del tiempo o PNT para determinar el patrón meteorológico a gran escala. Esto nos ayudará a identificar las áreas de posible turbulencia y a centrar nuestra atención en busca de otras indicaciones que verifiquen su existencia.
Haga clic en las pestañas para examinar las imágenes satelitales y los datos del modelo de PNT. Cuando termine, conteste las preguntas que siguen.
WV 6.2
WV 7.3
IR 10.8
Masas de aire
Viento en 300 hPa
Viento en 200 hPa
¿Cómo describiría la situación meteorológica predominante sobre Sudáfrica a las 12:00 UTC?
Elija la mejor respuesta.
La respuesta correcta es b).
Las imágenes satelitales y las cartas de altura indican un flujo de oeste a este a través de Sudáfrica.
Localice el eje de la corriente en chorro
WV 6.2
WV 7.3
IR 10.8
Masas de aire
Viento en 300 hPa
Viento en 200 hPa
¿Cuál es la posición probable del eje de la corriente en chorro? Utilice el lápiz para dibujar en la imagen una flecha que indique su posición.
Escoja el color y el tamaño del lápiz debajo de la imagen antes de dibujar. Cuando termine, haga clic en «Ver respuesta».
La utilización de imágenes satelitales junto con la salida del modelo ayuda a localizar la posición del eje de la corriente en chorro. Las imágenes del satélite permiten identificar el flujo en altitud y su evolución con el tiempo, que en este caso parece ser principalmente de oeste a este a través de todo el país. La zona indicada por las imágenes satelitales se asemeja a la región de vientos más intensos que se nota en los datos del modelo, pero la corriente en chorro parece doblar en sentido ciclónico en el este del dominio, por efecto de la vaguada ubicada sobre el mar al sudeste de la costa. No obstante, la vaguada no es tan pronunciada en los campos de viento en altura del modelo. Esto también es cierto en el caso de la zona de altas presiones al noroeste de la costa, donde se observan condiciones mayormente despejadas en las imágenes infrarrojas de 10.8 µm.
Como puede ver, la ruta de vuelo cruzará el eje de la corriente en chorro y, lo que es más importante, es probable que atraviese algunas áreas de cizalladura a su alrededor.
Formaciones nubosas que indican turbulencia
Hemos visto que hay vientos muy intensos relacionados con la corriente en chorro que atraviesa Sudáfrica. Las zonas de turbulencia se pueden encontrar en las áreas de fuerte cizalladura alrededor de vientos de intensidad similar a la corriente en chorro (más de 80 kt). Estas áreas de turbulencia pueden estar despejadas —y en este caso hablaríamos de turbulencia en aire claro, o TAC— o nubladas.
Aunque es extremadamente difícil identificar la turbulencia en aire claro a partir de las imágenes satelitales, puede existir en las áreas despejadas adyacentes a zonas de nubes que presentan patrones «ondulados» (como si estuvieran arrugadas), un indicador de turbulencia. Estas nubes se ven muy bien en las imágenes visibles de alta resolución (high-resolution visible, HRV).
En general, las imágenes HRV dan buenos resultados para detectar las estructuras nubosas de pequeña escala asociadas a las ondas orográficas, las ondas de gravedad y la turbulencia.
Identifique las áreas de turbulencia en las imágenes satelitales
HRV
WV 7.3
Masas de aire
Pregunta 1. Examine las secuencias de imágenes satelitales en busca de áreas de nubes asociadas con la turbulencia. Luego utilice el lápiz para encerrarlas en círculos en la imagen HRV.
Escoja el color y el tamaño del lápiz debajo de la imagen y luego comience a dibujar. Cuando termine, haga clic en «Ver respuesta».
El patrón ondulado o arrugado de las nubes sobre el norte de Cabo del Norte, el centro y el sur de Estado Libre, Cabo Occidental y el interior de Cabo Oriental indica la presencia de ondas de gravedad y turbulencia. Aunque se identifican mejor en las imágenes HRV, estas nubes y los patrones de onda relacionados también se pueden ver en los demás tipos de imágenes.
Pregunta 2. ¿Cómo cambian estos patrones de nubes entre las 06:00 UTC y las 12:00 UTC?
Escoja todas las opciones pertinentes y luego haga clic en «Ver respuesta».
Las respuestas correctas son a) y c).
El patrón ondulado o arrugado de las nubes de onda se observa a lo largo de la secuencia de imágenes visibles de alta resolución, una indicación de que en estas áreas la turbulencia ya existía temprano por la mañana. Las nubes también avanzan hacia el este con la corriente en chorro.
Evalúe la cizalladura horizontal con los datos del modelo
Viento en 300 hPa
Viento en 200 hPa
HRV
Mapa
Criterios de cizalladura
Criterios de cizalladura del viento |
|||
|
Turbulencia en aire claro moderada |
Turbulencia en aire claro de moderada a severa |
Turbulencia en aire claro severa |
Cizalladura vertical del viento |
≥6 kt por 1000 pies |
|
≥9 kt por 1000 pies |
Cizalladura horizontal del viento |
≥20 kt por grado de latitud |
|
≥30 kt por grado de latitud |
Desaceleración del viento |
>40 kt por 10 grados de latitud |
>60 kt por 10 grados de latitud |
>125 kt por 10 grados de latitud |
Cizalladura direccional del viento |
|
Cambio de 75 grados en la dirección del viento cerca de un gradiente de temperatura |
|
Los datos del modelo muestran una extensa región de vientos de intensidad de corriente en chorro (más de 80 kt) a lo largo de la ruta de vuelo planeada. ¿Observa alguna zona de cizalladura a lo largo de la ruta de vuelo? (Guíese por las áreas de nubes de onda que identificó en las imágenes satelitales.) Ahora indique cuál de estos enunciados sobre la cizalladura horizontal del viento en esas zonas es correcto.
Elija la mejor respuesta.
La respuesta correcta es d).
Hay zonas de cizalladura a lo largo de la ruta de vuelo. Los valores más elevados se encuentran sobre Cabo Oriental, donde alcanzan los 20 kt por grado de latitud; de acuerdo con el cuadro, esto corresponde a un nivel moderado de turbulencia en aire claro. Las zonas de cizalladura coinciden con los patrones de nubes ondulados o arrugados que vimos antes en las imágenes HRV.
Evalúe la cizalladura vertical con el tefigrama
Examinemos ahora los diagramas aerológicos, que muestran los datos de radiosondeo en altitud. Examine los tefigramas de Ciudad del Cabo (el aeropuerto de origen), Puerto Elizabeth (que representa la masa de aire en la ruta) y el aeropuerto King Shaka de Durban (el aeropuerto de destino). Preste atención a la velocidad del viento en los distintos niveles en la vertical y a la estabilidad de la atmósfera en general.
Ciudad del Cabo
Puerto Elizabeth
Durban
Mapa
Criterios de cizalladura
Criterios de cizalladura del viento |
|||
|
Turbulencia en aire claro moderada |
Turbulencia en aire claro de moderada a severa |
Turbulencia en aire claro severa |
Cizalladura vertical del viento |
≥6 kt por 1000 pies |
|
≥9 kt por 1000 pies |
Cizalladura horizontal del viento |
≥20 kt por grado de latitud |
|
≥30 kt por grado de latitud |
Desaceleración del viento |
>40 kt por 10 grados de latitud |
>60 kt por 10 grados de latitud |
>125 kt por 10 grados de latitud |
Cizalladura direccional del viento |
|
Cambio de 75 grados en la dirección del viento cerca de un gradiente de temperatura |
|
Pregunta 1. Fíjese en el perfil vertical del viento de los tres tefigramas y decida entre qué niveles de presión se encuentra la corriente en chorro.
Elija la mejor respuesta.
La respuesta correcta es c).
La velocidad del viento excede los 80 kt entre los niveles de 150 y 300 hPa; los vientos más intensos, que alcanzan 100 kt, se registraron en el nivel de 200 hPa.
Pregunta 2. ¿A qué niveles de vuelo corresponden estos niveles de presión?
Elija la mejor respuesta.
La respuesta correcta es d).
Las alturas de las superficies de presión estándar se pueden convertir a pies o metros y utilizarse para determinar la altitud de la corriente en chorro.
Pregunta 3. ¿Cómo se corresponden la altitud de la capa de viento de velocidad de corriente en chorro y el nivel de vuelo de la aeronave (20 000 pies)?
Elija la mejor respuesta.
La respuesta correcta es b).
El nivel de vuelo de 20 000 pies se encuentra debajo de los vientos de intensidad de corriente en chorro, entre los niveles de 500 y 400 hPa.
Pregunta 4. Examine el perfil de viento del tefigrama de Puerto Elizabeth: ¿presenta una cizalladura vertical del viento capaz de generar turbulencia?
La respuesta correcta es Sí.
Entre 500 hPa (18 000 pies) y 21 000 pies, hay un cambio de 35 kt en la velocidad del viento, lo cual corresponde a 11.5 kt por 1000 pies. De acuerdo con el cuadro de criterios de cizalladura, se trata de turbulencia severa.
Reafirme su modelo mental
Los datos que acaba de examinar le han permitido formular un modelo mental de la turbulencia presente en la región (turbulencia dinámica por efecto de una corriente en chorro).
Las imágenes satelitales presentaban estructuras nubosas y masas de aire significativas, lo cual nos ayudó a comprender los patrones de circulación en altura y el patrón sinóptico. Comprobamos que la ruta de vuelo atraviesa zonas en las cuales es probable que la cizalladura del viento produzca turbulencia moderada.
Todos los tefigramas mostraban que la corriente en chorro estaba situada en la capa entre 150 y 300 hPa. Además, en Puerto Elizabeth (que representa la masa de aire a lo largo de la ruta) se registró una velocidad máxima de 11.5 kt por 1000 pies, que corresponde a turbulencia severa.
La información de velocidad y cizalladura del viento que obtuvimos a partir de los campos de vientos en los niveles de 300 y 200 hPa nos permitió identificar la posición de la corriente en chorro sobre las regiones centrales y occidentales de Sudáfrica. A lo largo de la ruta de vuelo, encontramos zonas con una cizalladura horizontal por velocidad del viento de 20 kt por grado de latitud, en las cuales es posible experimentar turbulencias moderadas.
La tabla siguiente resume toda esta información.
| Modelo mental | ||||||
| Datos satelitales | Campos del modelo de PNT | Tefigramas / diagramas aerológicos | ||||
| VW (imágenes de vapor de agua) | HRV (imágenes visibles de alta resolución) | Masas de aire | Vientos en 200 hPa |
Vientos en 300 hPa |
Corriente en chorro |
Cizalladura vertical |
| Zonas secas y húmedas en altura Posición de la corriente en chorro en altura |
Estructuras de pequeña escala en el patrón de nubes | Posición de altas y bajas presiones en altura Posición de la corriente en chorro en altura |
Encontramos la corriente en chorro Clasificamos la cizalladura horizontal del viento como turbulencia moderada |
Encontramos la corriente en chorro Clasificamos la cizalladura horizontal del viento como turbulencia moderada |
Encontramos la corriente en chorro entre 150 y 300 hPa | Indican turbulencia severa entre 20 000 y 21 000 pies en King Shaka |
Diagnostique la turbulencia
Pregunta 1. Trate de representar nuestro modelo mental en el mapa. Utilice los distintos colores del lápiz para encerrar en un círculo las regiones a lo largo de la ruta de vuelo donde, de acuerdo con su diagnóstico de los patrones nubosos, espera que haya turbulencia (rojo), cizalladura horizontal por velocidad del viento (verde) y cizalladura vertical por velocidad del viento (azul). Cuando termine, haga clic en «Ver respuesta».
Compare su dibujo con el de un experto.
Pregunta 2. ¿Qué le diría al piloto sobre el peligro de turbulencia para el vuelo de Ciudad del Cabo a Durban? Escriba sus comentarios, que deben mencionar el viento y las probables zonas de turbulencia, en el campo de texto. Cuando termine, haga clic en «Ver respuesta».
La corriente en chorro es particularmente intensa hoy. Puede esperar fuertes vientos del oeste durante todo el vuelo y es probable que encuentre turbulencia moderada al llegar a Cabo Oriental. El vuelo podría encontrar turbulencia severa a medida que el vuelo avance al noreste de Puerto Elizabeth.
Cuando se cumplen determinados criterios atmosféricos, se deben emitir informes SIGMET y otros productos para la aviación. Infórmese en su servicio meteorológico sobre las pautas de distribución de los productos de pronóstico para la aviación. Es importante enviar los productos adecuados a tiempo a los destinatarios correctos.
Resumen
Las zonas de turbulencia resultaron evidentes en las imágenes satelitales, los datos del modelo y los tefigramas de Sudáfrica del 27 de mayo de 2013. Las estructuras nubosas onduladas en las imágenes satelitales visibles dieron una clara indicación de zonas de turbulencia sobre Sudáfrica central y septentrional que se extendían desde la costa oeste hasta la costa este. Los campos de vientos del modelo de PNT brindaron evidencia de que el viento en el nivel de 300 hPa excedía los 80 kt sobre sobre Sudáfrica central y septentrional y se detectó cizalladura horizontal por velocidad alrededor del eje de la corriente en chorro. Los datos en altitud de los radiosondeos (tefigramas) también ayudaron a identificar el nivel de la corriente en chorro y la altura de las inversiones. El tefigrama de Puerto Elizabeth aportó evidencia de cizalladura vertical por velocidad de una magnitud suficiente para provocar turbulencia severa a entre 18 000 y 21 000 pies de altitud. Los vientos del modelo en 300 hPa y 200 hPa no pronostican cizalladura horizontal por velocidad significativa en la zona de Puerto Elizabeth, sino que la sitúan un poco más al norte, a lo largo de la ruta de vuelo.
De acuerdo con los datos analizados —los patrones ondulados presentes en las imágenes HRV, la cizalladura horizontal relacionada con la posición de la corriente en chorro en altura indicada por el modelo de PNT y la cizalladura vertical del viento indicada en el tefigrama de Puerto Elizabeth—, el pronosticador puede esperar turbulencia en altitud en la porción de la ruta de vuelo planeada sobre Cabo Oriental.
Este caso de estudio ilustra cómo la integración de todos los datos disponibles puede brindar confianza al pronosticar la turbulencia. Las imágenes satelitales pueden ser extremadamente útiles a la hora de identificar la posición del eje de la corriente en chorro y encontrar indicaciones adicionales de turbulencia, especialmente en el caso de la turbulencia en aire claro asociada a la corriente en chorro, que a menudo ocurre en ausencia de nubes.
Bibliografía
Bibliografía
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