La fuente principal generadora de cambios en el clima es el sol, estos cambios y las variaciones de los patrones del clima son causados por el calentamiento desigual en la superficie de la tierra.
Todo proceso de cambio del clima acompaña o es el resultado de un desigual calentamiento de la superficie terrestre. El calentamiento de la tierra y, por lo tanto, el
calentamiento del aire circundante, (intercambio de calor) es desigual alrededor de todo el planeta.
Este desigual calentamiento de la atmósfera crea sobre de la tierra un patrón de circulación de aire (viento). Por causa del calentamiento, el aire tiende a ascender (baja
presión) y el aire frio tiene una tendencia a descender (alta presión) reemplazando el aire ascendente más cálido. Además, el desigual calentamiento, que causa variaciones de presión, causará también variaciones en la configuración del altímetro entre dos puntos de información meteorológica.
Debido a la rotación de la tierra, este gran patrón de circulación de aire es muy
distorsionado por un fenómeno conocido como la fuerza de Coriolis. Cuando este viento (creado por aire desde la alta presión hacia la baja presión) comienza a moverse,
inicialmente desde capas altas, es deflectado por esta fuerza de Coriolis hacia la izquierda (en el hemisferio sur) causando un flujo paralelo a las isobaras (líneas de igual presión), creándose así un patrón previsible de vientos.
Centros de alta presión (representados con la letra A): son áreas en las cuales la presión es mayor que en todo el entorno de su mismo nivel. En el hemisferio sur la circulación de los vientos alrededor de estos centros lo hacen en sentido anti horario y divergentes desde su centro; a este proceso se lo denomina anticiclónico.
Cuando el movimiento descendente de una masa de aire se hace sobre una zona extensa, se lo denomina subsidencia. Este fenómeno provoca estabilidad en la atmósfera y suelen observarse en estas circunstancias, cielos completamente libres de nubosidad.
Centros de baja presión (representados con la letra B): Son áreas en las cuales la presión es menor que en todo el entorno de su mismo nivel. En el hemisferio sur, la circulación de los vientos alrededor de estos centros lo hacen en sentido horario y convergen hacia su centro; a este proceso se lo denomina ciclónico. Y las corrientes verticales son de ascenso, por lo que dependiendo de cómo sea la configuración en altura, estos centros por lo general están asociados a abundante nubosidad en capas bajas y medias.
En los mapas aparece como un sistema de isobaras cerradas que encierran valores de presión relativamente menores. Se los denomina también centros de depresión. Cuanto más cerca están las isobaras, mayor es la velocidad de los vientos.
Debido a la fricción con el suelo y hasta una altura aproximada de 600 m (2000 pies), los vientos en superficie no son exactamente paralelos a las isobaras, pero siempre se mueven desde los centros de alta hacia los de baja presión.
1.- La fuente principal generadora de cambios atmosféricos es:
a) Las mareas.
b) El Sol.
c) El calentamiento de la tierra.
La fuente principal generadora cambios es el sol, los cambios y las variaciones de los patrones del clima son causados por el calentamiento desigual en la superficie de la tierra.
La respuesta a) es incorrecta porque a las mareas no se las consideran una fuente de
cambio. La respuesta c) es incorrecta porque el calentamiento es una consecuencia de la fuente principal: el sol.
2.- Cada proceso físico en la atmósfera es acompañado o es el resultado de:
a) Movimiento de aire.
b) Presión diferencial.
c) Intercambio de calor.
Todo proceso físico que se produce en la atmósfera es acompañado o producido por el calentamiento desigual de la superficie de la tierra.
3.- El viento que se desplaza es creado por:
a) Movimiento de aire desde áreas de baja presión hacia un área de alta presión.
b) Movimiento de aire desde áreas de alta presión hacia un área de baja presión.
c) El efecto que provoca la fuerza de coriolis.
El desigual calentamiento de la atmósfera crea sobre de la tierra un patrón de
circulación de aire (viento). Por causa del calentamiento, el aire tiende a ascender (baja
presión) y el aire frio tiene una tendencia a descender (alta presión) reemplazando el aire ascendente más cálido.
4.- Los centros de baja presión son áreas a las cuales se las denomina:
a) Con la letra A.
b) Ciclónicas o de depresión.
c) Áreas de subsidencia.
Es un área en la cual la presión es menor que en todo el entorno de su mismo nivel, se la representa con una letra B y se lo llama ciclón o depresión.
La respuesta a) es incorrecta porque la letra A identifica un área anticiclónica. La respuesta c) es incorrecta porque la subsidencia está íntimamente relacionada con las áreas de alta presión.
5.- Los centros de baja presión están asociados a
a) Cielo claro.
b) Tiempo bueno y estable.
c) Abundante nubosidad en capas bajas y medias.
Dependiendo de cómo sea la configuración en altura, estos centros por lo general
están asociados a abundante nubosidad en capas bajas y medias.
Las respuestas a) y b) son incorrectas porque las condiciones de buen tiempo, como el
cielo claro y la estabilidad, están asociadas a sistemas de alta presión.
Temperatura
En aviación, la temperatura se mide en grados centígrados. La temperatura estándar a nivel del mar es de 15° C. El descenso de temperatura promedio en altura es de 6,5° C cada 1000 metros. Debido a que esta cifra es sólo un promedio, el valor exacto
raramente existe. De hecho, la temperatura a veces se incrementa con la altura (una inversión). El tipo más frecuente de inversión en la temperatura se produce por radiación terrestre en noches claras y relativamente tranquilas. La tierra enfría con más rapidez que el aire circundante y el que está en contacto con el suelo se enfría, mientras que el que está a pocos cientos de pies o metros sufre muy poco cambio. Por esto, la temperatura se incrementa con la altura.
La capa de inversión de temperatura tiene usualmente pobre visibilidad.
La siguiente figura muestra la capacidad del aire de contener vapor de agua incrementado por la temperatura:
6.- El descenso de temperatura promedio en altura es de
a) 2,5° F cada 1000 pies.
b) 2° C cada 300 metros (1000 pies).
c) 2° C cada 1000 metros.
La temperatura estándar a nivel del mar es de 15° C.
7.- La temperatura estándar a nivel del mar es de:
a) 13° C.
b) 15° C.
c) 15° F.
La temperatura estándar a nivel del mar es de 15° C.
8.- ¿En qué condición meteorológica es probable hablar de una inversión de
temperatura?
a) Con nubes de gran desarrollo vertical sobre una altura de inversión.
b) Buena visibilidad en las capas bajas de la atmósfera y pobre visibilidad sobre la
zona de inversión.
c) Un incremento de la temperatura a medida que aumenta la altitud.
La respuesta a) es incorrecta porque una inversión de temperatura no resultará en un
desarrollo vertical, dado que el aire caliente no subirá si el que está por encima es más caliente. La respuesta b) es incorrecta porque la zona de inversión atrapa polvo, humo y otras partículas que causan reducción de la visibilidad.
Humedad
El aire contiene humedad (vapor de agua). El contenido de aire en el vapor de agua puede expresarse de dos maneras diferentes. Los dos términos más comúnmente utilizados son “humedad relativa” y “punto de rocío”.
La humedad relativa se presenta como vapor de agua en el aire. La temperatura determina la cantidad máxima de vapor de agua que el aire puede soportar. El aire caliente puede soportar mayor vapor de agua que el aire frío.
Cuando la humedad relativa llega al 100%, se dice que el aire está saturado y con menos del 100%, se dice que está no saturado.
El punto de rocío es la temperatura a la cual se debe enfriar el aire manteniendo constante la tensión de vapor del agua, hasta que este se sature.
La humedad puede sumarse al aire por evaporación o sublimación. La humedad
puede ser removida del aire por condensación o sublimación.
Cuando el vapor del agua se condensa en grandes objetos como hojas, parabrisas o
aviones, formará rocío, y cuando éste se condensa en partículas microscópicas tales como sal, polvo o derivados de la combustión (núcleos de condensación), formará nubes o niebla.
En conclusión, la humedad relativa puede incrementarse por una baja de la temperatura ambiente o por un incremento de la cantidad de humedad en el aire. Si la temperatura y el crecimiento del punto de rocío son bajos y decrecientes, ocurre la
condensación. Si la temperatura se encuentra por encima del punto de congelamiento, los fenómenos más propicios a desarrollarse serán niebla o nubes bajas.
9.- La humedad relativa puede incrementarse:
a) Por una baja de la temperatura ambiente o por un incremento de la cantidad de
humedad en el aire.
b) Por la presión.
c) Por incremento de viento por encima de 15 nudos.
La humedad relativa puede incrementarse por una baja de la temperatura ambiente o por un incremento de la cantidad de humedad en el aire.
La respuesta b) es incorrecta porque la presión no es un factor de aumento de la humedad. La respuesta c) es incorrecta porque el incremento de viento normalmente contribuye a la disipación de nieblas o neblinas.
10.- ¿Qué significa el término punto de rocío?
a) La temperatura en la cual condensación y evaporación son iguales.
b) La temperatura en la que el rocío siempre se forma.
c) La temperatura en la cual el aire debe enfriarse manteniendo constante la
humedad para que se sature.
Se define Punto de Rocío a la temperatura que debe enfriarse el aire manteniendo
constante la humedad que contiene.
11.- La cantidad de humedad que el aire puede contener depende de:
a) El punto de rocío.
b) La temperatura de aire.
c) La estabilidad del aire.
La temperatura es la que mayormente determina la cantidad de vapor de agua que
puede contener.
12.- Las nubes, la niebla y el rocío siempre se forman cuando:
a) El vapor de agua se condensa.
b) Cuando el vapor de agua está presente.
c) Cuando la humedad relativa alcanza el 100%.
A medida que el vapor de agua se condensa, se sublima sobre núcleos de condensación, el líquido o partículas de hielo comienzan a crecer. Algunos núcleos de condensación tienen tanta afinidad con el agua que pueden inducir la condensación o sublimación aún cuando el aire no se encuentre totalmente saturado.
La respuesta b) es incorrecta porque la presencia de vapor de agua no siempre resulta en nubes, niebla o rocío, a menos que la condensación ocurra. La respuesta c) es incorrecta porque es posible tener 100% de humedad sin que ocurra la condensación, condición necesaria para la formación de nubes, niebla o rocío.
13.- ¿Cuál es el proceso por el cual la humedad se incorpora al aire no saturado?
a) Evaporación y sublimación.
b) Calor y condensación.
c) Sobresaturación y evaporación.
Evaporación es el cambio del estado líquido del agua al invisible vapor de agua. La
sublimación es el cambio de agua sólida (hielo) directamente a vapor de agua o vapor de agua a hielo.
La respuesta b) es incorrecta porque el calor o la condensación por sí solos no agregan
humedad al aire no saturado. La respuesta c) es incorrecta porque la sobresaturación está fuera de contexto en esta cuestión.
Masa de aire y Frentes
Cuando un cuerpo o masa de aire tiende a estar en reposo o se mueve lentamente
en un área extensa, las propiedades de temperatura y humedad son bastante uniformes, y el aire toma estas propiedades. El área sobre el cual la masa de aire adquiere esta distribución de humedad y temperatura se denomina región de origen o fuente. Son extensiones de superficie o clima uniforme y cuya área puede superar los 3 millones de Km cuadrados.
Si esta masa se va trasladando estará tomando propiedades de la nueva superficie por donde transita. La tendencia del cambio se denomina modificación de la masa de aire.
La realidad cotidiana nos permite distinguir la presencia de diferentes masas de aire cuando soportamos el calor o el frio o distinguimos días húmedos y cálidos, como así también toda vez que después de una tormenta se modifican las características de aire; en todos estos casos ocurre un cambio en la masa de aire.
14.- Si una masa de aire se va trasladando estará:
a) Desarrollando propiedades convectivas.
b) Tomando propiedades de la superficie por donde transita.
c) Permaneciendo en su estado original.
Si esta masa se va trasladando estará tomando propiedades de la nueva superficie
por donde transita.
Frentes
La separación de dos masas de aire con diferentes características se denomina superficie frontal y la línea determinada por la intersección de la superficie frontal y el suelo se denomina frente.
Cuando una masa de aire frío y otra de aire caliente se encuentran, el aire frío se posesiona por debajo del aire caliente, obligando al aire más cálido a iniciar un ascenso por sobre la superficie que separa ambas masas; dicha superficie o línea imaginaria se denomina pendiente frontal.
Según el movimiento y la temperatura de las masas de aire podemos clasificar los
frentes en:
Fríos.
Calientes.
Estacionarios.
Ocluidos.
Un pasaje frontal estará indicado por las siguientes discontinuidades:
1. Cambio de temperatura.
2. Continuo descenso de la presión seguido de un incremento de la misma pasado el
frente.
3. Cambio en la dirección del viento, velocidad, o ambos.
La estabilidad es una propiedad del aire que describe su tendencia a permanecer
en su posición original.
El grado de estabilidad atmosférica se determina a partir de la diferencia de temperatura entre una porción de aire y el aire circundante.
Este contraste puede causar el movimiento vertical de la porción de aire. En condiciones estables, el movimiento vertical se inhibe, mientras que en condiciones inestables, la porción de aire tiende a moverse continuamente hacia arriba o hacia abajo.
Cuando las condiciones son extremadamente estables, el aire frío cercano a la superficie es "entrampado" por una capa de aire cálido sobre este. Esta condición, denominada inversión, prácticamente impide la circulación vertical del aire. Estas condiciones están directamente relacionadas con las concentraciones de contaminantes en el aire ambiental.
15.- Cuando una masa de aire frio y caliente se encuentran:
a) El aire frio se posesiona por encima del aire caliente.
b) El aire caliente se mantiene por debajo del aire frio.
c) El aire frio se posesiona por debajo del aire caliente.
Cuando una masa de aire frío y otra de aire caliente se encuentran, el aire frío se posesiona por debajo del aire caliente, obligando al aire más cálido iniciar un ascenso por sobre la superficie que separa ambas masas.
16.- Un fenómeno meteorológico que siempre ocurre cuando se vuela través de un
frente es un cambio en:
a) La dirección del viento
b) Tipo de precipitación
c) La estabilidad de las masas
El viento siempre cambia su dirección a través de un frente.
La respuesta b) es incorrecta debido a no siempre llueve en un frente. La respuesta c) es
incorrecta porque la estabilidad a través de los dos frentes puede ser la misma.
17.- Uno de los cambios fácilmente reconocibles cuando se cruza un frente es:
a) El cambio en la temperatura.
b) El incremento de la cobertura nubosa.
c) El aumento de la humedad relativa.
El cambio de temperatura es el más fácil de reconocer durante el cruce de un frente.
La respuesta b) es incorrecta porque no siempre la nubosidad está presente cruzando un frente. La respuesta c) es incorrecta porque el cambio de humedad ambiente no es fácilmente reconocible durante el cruce del frente.
18.- Según el movimiento y la temperatura de las masas de aire, los frentes se clasifican
como:
a) Fríos - Calientes.
b) Masas de aire.
c) Fríos - Calientes - Estacionarios - Ocluidos.
Según el movimiento y la temperatura de las masas de aire podemos clasificar los
frentes en Fríos - Calientes - Estacionarios - Ocluidos.
19.- El grado de estabilidad atmosférica se determina:
a) Por la diferencia de presión entre una porción de aire y el aire circundante.
b) Por la diferencia de temperatura entre una porción de aire y el aire circundante.
c) Por el vuelo con turbulencia.
El grado de estabilidad atmosférica se determina a partir de la diferencia de
temperatura entre una porción de aire y el aire circundante.
La respuesta a) es incorrecta porque la presión no está relacionada directamente con el grado de estabilidad. La respuesta b) es incorrecta porque el vuelo con turbulencias no guarda relación con el grado de estabilidad.
20.- ¿Qué características se corresponden con una masa de aire estable?
a) Buena visibilidad / aire turbulento.
b) Neblina / precipitación.
C) Aire suave / regular a mala visibilidad.
Una masa de aire estable tiene como características: nubes stratiformes, niebla,
precipitación continua, aire suave, regular a mala visibilidad por humo, bruma o neblina.
21.- ¿Qué características se corresponden con una masa de aire inestable?
a) Aire suave / buena visibilidad.
b) Nubes cumuliformes / aire turbulento.
c) Nubes stratiformes / niebla.
Una masa de aire inestable tiene como características: nubes cumuliformes, precipitación, aire turbulento, buena visibilidad.
NUBES
La estabilidad del aire determina cuál de los dos tipos de nubes se formarán:
Nubes Cumuliformes: tienen un considerable desarrollo vertical que aumentan la tasa de crecimiento de precipitaciones. Estas se forman en una condición de aire inestable
formando grandes gotas de agua (Chaparrones)
Nubes Stratiformes: se forman más cerca del terreno en condiciones de estabilidad,
producen continuas lluvias, lloviznas en pequeñas gotas de agua.
Las nubes las dividiremos en cuatro familias de acuerdo a la altura que se desarrollan: Nubes bajas, Nubes medias, Nubes altas y Nubes de desarrollo vertical.
La primera de las tres familias (bajas, medias, y altas) se clasifican además según la
manera que se forman. Las nubes formadas verticalmente (inestables) son cumulus (en
forma y apariencia de un “coliflor”). Las nubes formadas por el aire enfriado de una capa estable son los stratus (de un aspecto fino).
Una clasificación adicional es el nimbo o nimbus, lo cual significa nubes de lluvia.
Las nubes altas son llamadas Cirrus y están compuestas principalmente de cristales
de hielo, por tal razón contribuyen en la formación de hielo estructural (este fenómeno
siempre con la presencia de gotas de agua).
Para calcular en forma aproximada a qué altura se encuentra la base de las nubes
sobre el nivel del terreno en la planificación de un vuelo, se puede tomar el gradiente de
temperatura de la atmósfera, es decir, cuánto desciende la temperatura con la altura. Si
se considera que la atmósfera es aproximadamente estándar, se asume que la
temperatura desciende 6,5° C cada 1000 metros; a la diferencia entre la temperatura y el punto de rocío actuales en superficie, se la divide por 6.5 y al resultado se multiplica por 1000, obteniendo como resultado 2000 m de base de nubes.
Ejemplo:
20 - 7 = 13 / 6.5 = 2 x 1000= 2000 (Resultado base de las nubes).
22.- ¿Cuál de los tipos de nubes se forman teniendo un importante desarrollo vertical?
a) Las stratiformes.
b) Las stratocumulos.
c) Las cumuliformes.
La estabilidad del aire determina cuál de los dos tipos de nubes se formarán. Las
nubes cumuliformes tienen un considerable desarrollo vertical, lo que aumenta la tasa de crecimiento de precipitaciones. Estas se desarrollan en una condición de aire inestable formando grandes gotas de agua (chaparrones).
La respuesta a) es incorrecta porque las nubes stratiformes pertenecen al grupo que se
forman en procesos de estabilidad, las cuales no poseen desarrollo vertical. La respuesta b) es incorrecta porque los stratocumulos corresponden al tipo de nubes bajas.
23.- Las nubes formadas por el aire enfriado de una capa estable son:
a) Cúmulos.
b) Nimbus.
c) Stratus.
Las nubes formadas por el aire enfriado de una capa estable son los stratus (de un aspecto fino).
La respuesta a) es incorrecta ya que los cúmulos se forman por ascenso vertical de una
masa de características inestables. La respuesta b) es incorrecta, se identifica a los nimbus como nubes de lluvia.
24.- ¿Qué se puede esperar del aire estable y húmedo que fluye por una pendiente
ascendente?
a) Formación de nubes estratificadas.
b) Chaparrones y tormentas.
c) Desarrollo de turbulencia convectiva.
Cuando el aire estable es forzado a ascender, tiende a mantener el flujo horizontal y cualquier formación nubosa es chata y estratificada.
25.- Si una masa de aire inestable es forzado a ascender, ¿qué tipo de nubosidad se
puede esperar?
a) Nubes estratiformes de poco desarrollo vertical.
b) Nubes estratiformes con considerable turbulencia.
c) Nubes con considerable desarrollo vertical asociado a turbulencia.
Cuando el aire inestable es forzado a subir, la perturbación crece. Como resultado, la formación nubosa mostrará un extenso desarrollo vertical.
26.- La precipitación constante que precede a un frente es una indicación de:
a) Nubes estratiformes con turbulencia moderada.
b) Nubes cumuliformes con poca o sin turbulencia.
c) Nubes estratiformes con poca o sin turbulencia.
La precipitación de la nubosidad estratiforme usualmente es continua y hay poca o
nada de turbulencia.
27.- Las condiciones necesarias para la formación de nubes cumulonimbus son
corrientes ascendentes y:
a) Aire inestable que contiene un exceso de núcleos de condensación.
b) Inestabilidad, aire húmedo.
c) Ya sea aire estable o inestable.
Para la formación de nubes cumonimbus o tormentas, el aire debe tener:
1. Suficiente vapor de agua.
2. Un gradiente inestable y
3. Un impulso inicial ascendente que ponga en marcha el proceso de formación de
tormentas.
28.- Calcular la altura de la base de las nubes con los siguientes datos: Temperatura
actual 19,5° C, punto de rocío 15° C:
a) 69 m.
b) 692 m.
c) 962 m.
Respuesta: 28.- 692 m.
29.- Calcular la altura de la base de las nubes con los siguientes datos: Temperatura
actual 10° C, punto de rocío 8° C:
a) 300 m.
b) 207 m.
c) 307,69 m.
Respuesta: 307,69.
Turbulencia
Una atmósfera turbulenta es aquella en la cual las corrientes de aire experimentan grandes variaciones de dirección y/o intensidad en cortas distancias.
Las nubes cúmulos están formadas por corrientes convectivas, estas corrientes son
impulsadas desde la superficie por el calentamiento, razón por la cual los pilotos pueden esperar turbulencia por debajo o dentro de las nubes y en especial en las de desarrollo vertical en forma de torre o yunque. La mayor turbulencia se encuentra dentro de las nubes cumulonimbos.
Si se encuentra una turbulencia severa tanto dentro como fuera de la nube, se deberá reducir la velocidad del avión a la velocidad de maniobra indicada por el fabricante de la aeronave. Debe volarse por actitud y evitar tratar de mantener la altitud constante, ya que esto sometería la estructura de la aeronave a esfuerzos que pueden estar por encima de los valores de diseño.
Cuando se solicita información meteorológica de un aeródromo además de considerar los demás factores, se debe considerar también si existen ráfagas, estas ráfagas duran pocos segundos pero, sin embargo, afectan la operación de la aeronave a bajos niveles, cercanos a la superficie del terreno donde se prevé despegar o aterrizar.
La intensidad se la clasifica como:
Leve o ligera
Moderada
Fuerte
Severa
30.- La intensidad de la turbulencia se puede clasificar como:
a) Leve, moderada, fuerte, severa.
b) Inestable.
c) Estable.
La intensidad de la turbulencia se la clasifica como leve, moderada, fuerte o severa.
Las respuestas b) y c) son incorrectas porque la inestabilidad y la estabilidad se establecen como una propiedad de las masas de aire.
31.- Si el piloto se encuentra una turbulencia severa, ¿qué condición de vuelo debería
tratar de mantener?
a) Altitud y velocidad constante.
b) Ángulo de ataque constante.
c) Actitud de vuelo nivelado.
Si se encuentra una turbulencia severa dentro o fuera de la nube, se deberá reducir la velocidad del avión hacia la velocidad de maniobra indicada por el fabricante de la aeronave y evitar cargas indebidas sobre la estructura del avión.
La respuesta a) es incorrecta porque intentar mantener la altitud y velocidad puede resultar en una sobrecarga sobre la estructura de la aeronave. La respuesta b) es incorrecta porque es imposible tratar de mantener un ángulo de ataque constante debido a las cortantes de viento encontradas en la turbulencia severa.
Tormentas
Las tormentas presentan la mayor amenaza para el vuelo. Tres condiciones son
necesarias para su formación:
1. Suficiente vapor de agua
2. Un gradiente de inestabilidad
3. Mecanismo de ascenso del aire hasta niveles superiores
Estructura de una tormenta
La nube típica de una tormenta es el cumulonimbus (Cb), donde en su parte baja, a lo largo del borde anterior según la dirección del movimiento, se encuentra situada la zona del remolino o nube tipo rotor, indicando una fuerte turbulencia es esa zona.
La nube cumulonimbus tiene un elevado desarrollo vertical, formando grandes torres, con paredes casi lisas en la parte trasera y muy irregular en la parte delantera. A veces, inmediatamente delante de la nube principal y por debajo de las nubes sobresalientes que constituyen las irregularidades del borde delantero, se observan mammato – cumulus, signo evidente de que la tormenta es de gran actividad.
El tamaño de la tormenta dependerá si se produce aisladamente dentro de una masa de aire o si se encuentra asociada a frentes de tormentas. En el primer caso, se debe
considerar una extensión horizontal no mayor a 20 kilómetros, por lo que resulta muy fácil de rodear con un avión. En el segundo caso, se deben considerar largas barreras extendidas horizontalmente.
El tope de la tormenta es muy variable y depende de la altura de la tropopausa, que produce inversión de temperatura y no permite que la nube se siga desarrollando. Por
lo que se deben considerar topes relativamente bajos en latitudes altas, del orden de los 12 a 13000 metros en latitudes medias, mientras que los valores pueden estar cercanos a los 16 o 18000 metros en las zonas ecuatoriales.
Es común que el viento aumente con la altura hasta el nivel del yunque y el Cb
aparece inclinado, indicando la dirección en que se mueve la tormenta. Una tormenta no es una única nube convectiva, sino que por el contrario consiste en un conglomerado de varias. La nube individual de ese conglomerado recibe el nombre de célula o celda de tormenta, donde cada célula se comporta como una unidad y cumple su propio ciclo de vida, independientemente de las demás células adyacentes. El ciclo de vida de estas células se divide en tres etapas o estados según los movimientos verticales predominantes:
Etapa de cúmulo: la característica sustancial es que existen corrientes ascendentes a
través de toda la nube y las torres crecen a una velocidad apreciable y pronto sobrepasan la isoterma de 0° C.
Etapa de madurez: en la estructura típica de una nube de tormenta en estado maduro se pueden observar que las regiones de corrientes ascendentes y descendentes existen de lado a lado. Las corrientes descendentes se inician normalmente en las vecindades del nivel de congelación y crecen vertical y horizontalmente. Las corrientes ascendentes
continúan y alcanzan su mayor intensidad en la primera parte del estado maduro.
Etapa de disipación: la estructura en el estado de disipación indica que mientras las corrientes descendentes y la lluvia persisten, la nube (en conjunto) está más fría que el entorno. La lluvia se torna más uniforme y su intensidad disminuye. Cuando la corriente descendente termina, la temperatura se iguala con la del entorno, la nube se disuelve completamente o se transforma en masas irregulares de nubes estratiformes.
El tipo más violento de las tormentas eléctricas en estado estacionario es el generado por los frentes fríos o por líneas de turbonada. Una línea de turbonada es una línea de inestabilidad no frontal que a menudo se forma por delante de un frente frío que se mueve rápido. Las tormentas generadas en estas condiciones son las más propensas a desarrollar cumulonimbus y tornados. Una tormenta eléctrica severa es la que tiene vientos de superficie de 50 nudos o más y / o genera la formación de granizo de tamaño considerable que dependerá de las temperaturas y alturas extremas que pueda alcanzar en su desarrollo. Por lo general, la presión cae rápidamente con la llegada de una tormenta eléctrica y luego se eleva abruptamente con la aparición de la primera ráfaga y la llegada de la corriente descendente fría acompañada de lluvias fuertes. A medida que la tormenta pasa, la presión vuelve a la normalidad.
32.- ¿Qué características están normalmente asociadas a la etapa de cúmulo en una
tormenta?
a) La nube rotor.
b) Corrientes ascendentes continuas.
c) Relámpagos frecuentes.
La característica de la etapa de cúmulo de una tormenta consiste en la constante
corriente ascendente del aire caliente. El comienzo de la caída de lluvia desde la base de la nube es señal de que han comenzado a desarrollarse también corrientes descendentes y la célula ha entrado en la etapa de maduración.
La respuesta a) es incorrecta porque la nube rotora no está presente en la etapa inicial de la tormenta. La respuesta c) es incorrecta porque los relámpagos frecuentes pueden estar presentes en todas las etapas.
33.- Durante el ciclo de vida de una tormenta, ¿cuál etapa se caracteriza por
predominantes corrientes descendentes?
a) Cúmulus.
b) Disipación.
c) Maduración.
La corriente descendente caracteriza la etapa de disipación de la célula de tormenta y rápidamente termina su ciclo.
34.- Si hay actividad de tormenta en la vecindad del lugar en el que se piensa aterrizar,
¿cuál fenómeno atmosférico riesgoso se puede esperar encontrar durante la
aproximación para el aterrizaje?
a) Precipitación estática.
b) Cortante de viento (wind shear).
c) Lluvia continua.
La cortante de viento (wind shear) es un peligro invisible asociado a las tormentas. Se han encontrado cortantes de viento a 30 km lateralmente a una tormenta severa.
La respuesta a) es incorrecta porque no se considera la precipitación estática como un fenómeno atmosférico peligroso. La respuesta c) es incorrecta porque la lluvia es una característica de la actividad de tormentas.
Turbulencia por cortante de viento:
La cortante de viento (windshear) es una variación brusca en la dirección y/o intensidad del viento en una muy corta distancia. La cortante de viento puede ocurrir a cualquier nivel y puede ser detectada por el piloto como un súbito cambio en la velocidad.
Se puede esperar la cortante de viento de baja altitud durante fuertes inversiones
de temperatura, en todos los lados de la tormenta y directamente debajo de la celda. El piloto puede esperar cortantes de vientos en la zona de inversión de temperatura cuando el viento es de 25 nudos o más, entre los 2000 pies y los 4000 pies de altitud.
En condiciones de un frente cálido se presenta la condición más crítica antes del
pasaje del frente. En el frente cálido, las condiciones de cortante pueden existir por
debajo de 5000 pies por cerca de 6 horas antes del pasaje del frente. La cortante de viento asociada con un frente cálido suele ser más extrema que la encontrada en los frentes fríos.
Se suele encontrar la cortante asociada a un frente frío detrás del frente. Si el frente se mueve a un promedio de 30 nudos o más, la zona de cortantes será a 5000 pies por encima de la superficie y tres horas después del pasaje del frente.
Básicamente encontramos dos potenciales y peligrosas situaciones por las cortantes de viento, la disminución abrupta del viento de cola (tailwind) y la disminución abrupta de viento de frente (headwind).
En una situación en la que existe un aumento repentino de viento de frente (o
disminución de viento de cola) el impulso de la aeronave se mantiene en movimiento a través del espacio a la misma velocidad de tierra como antes. Esto significa que la
aeronave se mueve a través del aire más rápido que antes y habrá un aumento de su
velocidad indicada. El avión va a reaccionar ante este aumento y a tender a subir (o bajar más lentamente). Cuando hay un aumento repentino de un viento de cola (o disminución en el viento de frente), ocurre justo lo contrario. Habrá una pérdida de velocidad indicada, acompañada de una tendencia a bajar la nariz y descender.
Cuando un aeropuerto reporta vientos máximos, y cuando este reporte es significativamente diferente al viento del aeropuerto, existe la posibilidad de encontrar cortantes de viento.
35.- ¿Que debería esperar un piloto en la aproximación sobre un aeródromo si se
encuentra en el tramo final con una cortante de viento de frente pasando a viento
calmo?
a) Que la velocidad del aire disminuya, la nariz de avión tienda a bajar, con una
pérdida de altitud.
b) Que la velocidad del aire aumente, la nariz de avión tienda a subir y la altitud
decrezca.
c) Que la velocidad del aire se reduzca, la nariz de avión tienda a bajar y la altitud
aumente.
Con una cortante de viento de frente a viento en calma, se produce una pérdida de
sustentación a medida que disminuye la velocidad del aire, el avión baja la nariz, y
desciende por debajo de la senda de planeo (disminución de altitud).
Engelamiento
La formación de hielo en una aeronave sigue constituyendo un riesgo muy elevado en las operaciones aéreas. La acumulación del mismo en diversas partes de la aeronave provoca diferentes restricciones, dependiendo del lugar en el cual se halla acumulado, pasando desde la pérdida de sustentación por deformación del perfil alar, aumento de peso, aumento de la resistencia, indicación errónea de la velocidad hasta detención del motor o planta propulsora.
Se llama engelamiento a la formación de hielo que se produce sobre un avión o parte de él en vuelo o cuando se encuentra estacionado en superficie o rodando hacia
su posición de despegue.
Para que se forme hielo sobre un avión es necesario que se cumplan dos condiciones:
Que el agua que forma parte de las nubes o precipitación sea líquida.
Que la temperatura del aire se encuentre por debajo de cero grado centígrado
(isoterma de 0º C).
En la figura siguiente se muestra un esquema de lo expresado:
Las nubes que contienen agua en estado de sobrefusión son muy frecuentes entre
0° C y –15° C. Por debajo de estos valores, las nubes tienden a transformarse en una nube de hielo y a temperaturas inferiores a –20° C, casi todas las nubes se encuentran formadas por agujas de hielo.
El aspecto y las propiedades del engelamiento dependen de tres factores:
Temperatura del aire.
Dimensión de las gotas de agua.
Contenido de agua líquida.
Recomendaciones para operar con bajas temperaturas
Para aviones a pistón:
1. Siempre es conveniente resguardar el avión en un hangar. Pero si se deja a la intemperie, es conveniente cubrir las zonas de alerones, el tubo pitot y los
motores.
2. Antes de despegar, se debe eliminar la escarcha que se haya formado en las
diferentes partes de la aeronave (nunca utilizar agua caliente, puede tener
consecuencias contraproducentes).
3. Verificar el libre movimiento de las superficies de control, los alerones, el timón de
dirección y profundidad.
4. Si existe hielo acumulado en las plataformas y pistas, carretear lentamente y usar
los frenos con precaución.
5. Antes del despegue es conveniente verificar el buen funcionamiento de los
equipos anticongelantes y deshieladores (si están equipados).
6. Controlar la temperatura del carburador antes del despegue. Cuando la
temperatura se encuentra próxima a los 0° C, se debe utilizar el calefactor para
evitar la formación de hielo o eliminar el que se haya formado en el carburador.
7. Evitar el despegue con nieve acumulada en la pista.
8. Encender el equipo de calefacción del tubo pitot (si está equipado) si encuentra
nieve, lluvia o zonas de probable formación de hielo.
9. En condiciones de lluvia engelante, volar en la capa en que la temperatura sea
superior a 0° C.
10. Concurrir a la Oficina de Información Meteorológica (OIM) o consultar por algún
medio de comunicación acerca de las posibles áreas de formación de hielo.
11. Cuando no se pueda evitar la formación de hielo, elegir en lo posible la ruta y
altitud en las que el proceso sea lo menos intenso.
12. Vigilar la velocidad del avión, pues su velocidad mínima de sustentación aumenta
con la formación de hielo.
13. Evitar giros bruscos y aumentar la potencia cuando exista gran acumulación de
hielo en la aeronave.
36.- Se llama engelamiento:
a) A una altura en la cual no es posible el vuelo.
b) A la formación de hielo que se produce sobre un avión o parte de él.
c) A la formación de agua que se produce sobre un avión o parte de él.
Se llama engelamiento a la formación de hielo que se produce sobre un avión o parte de él en vuelo o cuando se encuentra estacionado en superficie o rodando hacia su posición de despegue.
37.- Para que se forme hielo sobre un avión en vuelo es necesario que:
a) El agua que forma parte de las nubes o precipitación sea líquida, y que la
temperatura del aire se encuentre en 0° C (isoterma de 0° C) o por debajo.
b) La inestabilidad de las nubes sean de mediano o alto desarrollo vertical.
c) La nube sea estratiforme y con lluvia.
Para que se forme hielo sobre un avión es necesario que se cumplan dos condiciones:
La primera, que el agua que forma parte de las nubes o precipitación sea líquida. La segunda, que la temperatura del aire se encuentre en o por debajo de cero grado centígrado (isoterma de 0° C). La respuesta b) es incorrecta porque la inestabilidad no es una condición necesaria para la formación de hielo. La respuesta c) es incorrecta porque esta condición por sí sola no necesariamente provoca formación de hielo sobre la aeronave.
Niebla (Fog)
La niebla es una nube en contacto con la superficie de tierra o agua, siempre se forma en condiciones de aire estable. Los tres tipos de niebla principales son: la niebla de radiación, la niebla de advección y la niebla orográfica (o ascendente de laderas).
Niebla de radiación se produce cuando hay una inversión térmica basada en la superficie. En una noche clara, relativamente tranquila, la superficie se enfría rápidamente mediante la radiación de calor hacia el cielo. Esto a su vez enfría el aire dentro de unos pocos cientos de metros de la superficie y se eleva el aire caliente. Si la temperatura desciende a la del punto de rocío, se formará niebla.
Puesto que la temperatura mínima durante el día se produce justo después de la salida del sol, este tipo de niebla a menudo se forma a continuación. Esta niebla se disipará cuando el aire se calienta lo suficiente como para elevar la temperatura por encima del punto de rocío de nuevo. Sin embargo, si se mantiene la inversión de temperatura, la visibilidad puede seguir siendo limitada debido a la persistencia de la niebla o neblina. El viento o cualquier movimiento significativo de aire contribuyen a su dispersión.
Las nieblas de advección y orográficas necesitan del viento para formarse.
La niebla de advección es muy común a lo largo de las regiones costeras y se forma
por el movimiento del aire húmedo sobre superficies más frías. La temperatura del aire se reduce a la del punto de rocío y se forma la niebla. Esto ocurre comúnmente sobre los cuerpos de agua como lagos u océanos. Esta niebla puede ser transportada tierra adentro por suaves vientos y suele ser intensa. Si el viento aumenta por sobre 15 nudos, la niebla tiende a levantar en nubes de tipo estratos bajos.
La niebla orográfica se forma cuando, movida por el viento, una masa de aire
estable y húmedo se desplaza sobre un terreno ascendente. A medida que el aire
asciende, éste se enfría por expansión (enfriamiento adiabático) como consecuencia de la disminución de la presión. Este tipo de niebla es común en las zonas montañosas. Para que se forme este tipo de niebla es necesario que corra el suficiente viento para mantener continuo el movimiento ascendente del aire a lo largo de la pendiente.
Todos los demás tipos de nieblas quedan comprendidos en el término general de nieblas de vaporización. Incluidas dentro de este grupo se encuentran las nieblas frontales, que son bastantes comunes durante los meses de invierno y, por lo general, están asociadas con los sistemas de movimiento lento. Siempre se encuentran en una masa de aire frío por debajo del aire caliente y húmedo. La precipitación que procede del aire caliente cae a través del aire frío, pudiendo producirse la suficiente evaporación para provocar la niebla. En caso de un frente caliente, dicha niebla será prefrontal, que está asociada con un frente frío.
La niebla helada pertenece a otra categoría y está formada por pequeñísimos
cristales de hielo que se han sublimado pasando directamente de su estado de vapor
(vapor de agua helada). Es muy fina, brumosa y peligrosa debido a la velocidad de
formación (extremadamente rápida).
38.- Para la disipación de la niebla será necesario vientos de o mayor de:
a) 5 nudos.
b) 7 nudos.
c) 15 nudos.
Si el viento aumenta a 15 nudos, la niebla tiende a levantar formando nubes tipo
estratos bajos.
39.- Se formará niebla si:
a) La temperatura desciende.
b) La temperatura aumenta a la del punto de rocío
c) La temperatura desciende a la del punto de rocío.
Si la temperatura desciende e iguala a la del punto de rocío, se dan las condiciones de formación de niebla.
40.- ¿Qué condiciones favorecen la formación de niebla de radiación?
a) Humedad en capas bajas, poco o nada de viento, noches despejadas.
b) Humedad, aire tropical moviéndose sobre superficies de aguas frías costeras.
c) Movimiento de aires frio sobre superficies de agua más calientes.
Las condiciones favorables para la formación de niebla de radiación son: cielos
despejados que facilitan la radiación nocturna, poco o ausencia de viento y elevada
humedad relativa. Estas nieblas se forman sobre tierra, ya que sobre el agua el
enfriamiento por radiación nocturna es menor.