El viento, ese compañero invisible pero omnipresente en cada vuelo, presenta múltiples facetas que todo piloto debe conocer. Dominar los secretos del viento es crucial para la seguridad y eficiencia de las operaciones aéreas. En esencia, el viento no es más que aire en movimiento a gran escala en la atmósfera terrestre.
¿Cómo se Genera el Viento?
El aire siempre tiende a fluir desde áreas de alta presión hacia áreas de baja presión, buscando un equilibrio. En contraste, en las regiones más frías o en zonas donde el aire desciende, este es más denso y ejerce mayor presión, generando zonas de alta presión.
Tipos de Viento Cruciales para la Aviación
En aviación, es fundamental diferenciar entre varios tipos de viento:
Viento Meteorológico vs. Viento Relativo
- El Viento Meteorológico es el que reportan los servicios de información (METAR, TAF o la Torre de Control).
- Las alas de tu avión no «sienten» el viento meteorológico; sienten el Viento Relativo. Este es el viento que sopla directamente contra la dirección de movimiento de la aeronave. Este es el concepto aerodinámico más importante.
Componentes del Viento: En Cara, En Cola y Cruzado
Existen varios métodos para desglosar el viento en sus componentes principales: viento en cara, viento en cola y viento cruzado. Cada uno tiene efectos específicos en el vuelo:
- Viento en cara (de frente): En el despegue, reduce la distancia de carrera necesaria, ya que la aeronave alcanza antes la velocidad de sustentación (IAS - Indicated Air Speed) necesaria respecto al aire, un principio fundamental que explica por qué los aviones despegan en contra del viento.
- Viento en cola (por detrás): En el despegue, aumenta significativamente la distancia de carrera necesaria, ya que la aeronave necesita más velocidad respecto al suelo para alcanzar la IAS de despegue. En el aterrizaje, aumenta la distancia de aterrizaje y la velocidad de aproximación respecto al suelo.
- Viento cruzado (lateral): En el despegue y aterrizaje, tiende a desviar la aeronave del eje de la pista. El piloto debe aplicar correcciones con los mandos de vuelo (alerones y timón de dirección) para mantener la aeronave alineada.
Fenómenos Eólicos Relevantes para el Vuelo
Viento Geostrófico y de Superficie
Seguramente habrás notado que, al descender para aterrizar, el viento no solo cambia de intensidad, sino también de dirección.
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- Viento Geostrófico (En altura): Por encima de la capa de fricción (generalmente a partir de los 2.000-3.000 pies), el viento fluye paralelo a las isobaras debido al equilibrio entre la fuerza del gradiente de presión y la fuerza de Coriolis. El efecto de la rotación de la Tierra, conocido como Fuerza de Coriolis, hace que en el Hemisferio Norte, el viento en bajas, depresiones o borrascas, gira en sentido contrario a las agujas del reloj, y en altas o anticiclones, gira en el mismo sentido que las agujas de un reloj.
- Viento de Superficie: Al acercarse al suelo, la fricción del terreno frena el aire.
Vientos Locales y el Jet Stream
En aeropuertos costeros, los vientos locales dominan sobre los vientos generales muchos días del año.
- Las Brisas de mar (Día): La tierra se calienta más rápido que el mar. El aire caliente sobre la tierra asciende y el aire fresco del mar entra para ocupar su lugar.
- Las Brisas de tierra (Noche): El proceso se invierte. La tierra se enfría rápidamente, mientras el mar retiene el calor.
- En los valles, por las mañanas comienzan a calentarse las paredes. Las capas de aire inmediatamente adyacentes a las laderas se calientan más que las situadas en un nivel más alto, donde la masa de aire es relativamente más densa y más fría. Por la noche la circulación es a la inversa.
- Como futuro piloto de línea aérea, el Jet Stream será tu autopista de trabajo.
Cizalladura del Viento (Wind Shear)
La cizalladura es un cambio brusco en la velocidad y/o dirección del viento en una corta distancia, tanto horizontal como verticalmente. Cuanto más cerca del suelo ocurra la cizalladura, más peligrosa es para un avión, y particularmente para un avión a baja velocidad.
Para mitigar sus riesgos, existe un sistema como el PWS o sistema de cizalladura predictiva. Básicamente, un PWS es un sistema basado en radar meteorológico que utiliza imágenes de radar para detectar aire perturbado delante del avión. El PWS está habilitado para proporcionar alertas de cizalladura 12 segundos después de que el radar meteorológico comience a escanear en busca de cizalladura. Cuando el PWS escanea en busca de cizalladura, el barrido de la antena del radar se reduce. En vuelo, el radar meteorológico comienza a escanear en busca de cizalladura por debajo de los 2.300 pies de altitud radioeléctrica y las alertas del PWS se activan por debajo de los 1.200 pies de altitud radioeléctrica. A diferencia del sistema de alerta de cizalladura basado en GPWS, que proporciona una alerta inmediata de cizalladura cuando se produce una corriente descendente excesiva o un viento de cola. El PWS muestra las áreas de cizalladura en la pantalla del radar meteorológico, es decir, en la pantalla de navegación de la siguiente manera: las bandas rojas que ves son las áreas donde se pronostica cizalladura. Existen varias alertas y advertencias que se generan en caso de que se detecte cizalladura.
Turbonada y Turbulencia
Una Turbonada es un fenómeno atmosférico caracterizado por una gran variación en la velocidad del viento, que a menudo viene acompañada por lluvias o tormentas. Una línea de turbonada consiste en varias tempestades congregadas y alineadas. Generalmente, una línea turbonada se forma entre un frente frío y un frente caliente. Una línea de turbonada puede formarse de una tormenta individual que se ha separado. El primero es una línea de nubes cumulonimbos que crecen y decaen; el segundo es una línea de superceldas constantes. Las líneas de turbonada pueden ser tan severas como una tempestad supercelda.
La Turbulencia, por otro lado, se refiere al movimiento irregular de un fluido, tal como el aire. Puede ocurrir cuando el cielo parece claro y producirse de forma inesperada. El movimiento de un fluido, tal como el aire, puede ser laminar o turbulento. Un ejemplo de esto es el humo de un cigarrillo dentro de una habitación donde no hay viento.
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Cálculo del Viento en Aviación
¿Pero, cómo se calcula el viento en aviación? Existen varios métodos para desglosar el viento en sus componentes principales: viento en cara, viento en cola y viento cruzado.
- Método Trigonométrico: Este es el método más exacto, aunque quizás el menos intuitivo para quien no está familiarizado con la trigonometría básica. Usaremos las funciones seno y coseno. Considera la diferencia angular (Δα) como el ángulo entre la dirección de la pista (o tu rumbo) y la dirección de donde proviene el viento.
- Calculadoras de Vuelo: Este método utiliza diagramas o «calculadoras de vuelo» (como el famoso E6B).
Datos Históricos y Anuales del Viento para la Planificación
Los diagramas climáticos de meteoblue se basan en 30 años de simulaciones de modelos meteorológicos por hora y están disponibles para todos los lugares de la Tierra. Ofrecen buenas indicaciones de los patrones climáticos típicos y de las condiciones esperadas, incluyendo el viento. Los datos meteorológicos simulados tienen una resolución espacial de aproximadamente 30 km y es posible que no reproduzcan todos los efectos meteorológicos locales, como las tormentas, los vientos locales o los tornados, ni las diferencias locales que se producen en las zonas urbanas, montañosas o costeras.
Desde 2007, meteoblue ha archivado datos del modelo meteorológico. En 2014, se comenzaron a calcular modelos meteorológicos con los datos históricos a partir de 1985, generando una continua historia global de 30 años con datos meteorológicos por hora. Los diagramas climáticos son el primer conjunto de datos de clima simulados hecho públicos en la Internet. Los datos proceden de su modelo meteorológico global NEMS con una resolución de aproximadamente 30 km y no pueden reproducir en detalle los efectos meteorológicos locales, como las islas de calor, los flujos de aire frío, las tormentas eléctricas o los tornados. Estos datos pueden ser utilizados bajo la licencia Creative Commons «Attribution + Non-commercial (BY-NC)».
Visualización de Datos Anuales del Viento
Para comprender los patrones anuales del viento, herramientas como los diagramas climáticos son muy útiles. Por ejemplo:
- El diagrama de Ciudad de México muestra los días por mes, durante los cuales el viento alcanza una cierta velocidad.
- La Rosa de los Vientos para Ciudad de México muestra el número de horas al año que el viento sopla en la dirección indicada. Ejemplo SO: El viento está soplando desde el Suroeste (SO) para el Noreste (NE).
Las velocidades del viento no se visualizan normalmente, pero se pueden ajustar en la parte inferior de la gráfica.
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Los datos meteorológicos históricos por hora desde 1940 para Ciudad de México pueden adquirirse con history+, permitiendo descargar variables como temperatura, viento, nubes y precipitaciones en formato CSV para cualquier lugar de la Tierra.
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