Altimetría Básica

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La altimetría es la parte de la Meteorología que se encarga de estudiar la relación existente entre la presión atmosférica y la altitud, pues ésta se deduce a partir de una determinada presión atmosférica.

Relación entre la altitud y la presión atmosférica.

La presión en un cierto punto corresponde a la fuerza (peso) que la columna atmosférica sobre ese lugar ejerce por unidad de área, debido a la atracción gravitacional de la Tierra.

La unidad utilizada para medir la presión atmosférica se denomina hectopascal (hPa) o milibar (mb) y corresponde a una fuerza de 100 Newton por metro cuadrado.

La presión atmosférica promedio a nivel del mar es 1013,2 hPa, lo que corresponde a una fuerza cercana a 10 toneladas por metro cuadrado (1 Kg por cm2).

Como la atmósfera es compresible, el efecto de la fuerza gravitacional hace que su densidad (masa por unidad de volumen) disminuya con la altura, lo cual a su vez explica que la disminución de la presión con la altura no sea lineal.

Se conoce como Ley Barométrica y relaciona las variaciones de presión con los incrementos de altitud:

P = Po . e^(-M g ∆h / RT)

P = presión a la altura que deseamos conocer
Po = presión a una altura inferior
M = masa molecular (en general, constante para la troposfera)
g = aceleración de la gravedad (se toma como constante porque varía muy poco dentro de las alturas atmosféricas)
∆h = incremento de altura respecto al punto donde medimos la otra presión Po
R = constante de los gases nobles
T = Temperatura media entre las dos altitudes (debe ser media porque hay grandes diferencia entre altitudes, hasta 6,5º C por kilómetro)

Esta ley nos permite conocer la presión P conociendo la Po que había a una altura diferente.

Por otro lado, se constituyó la Atmósfera Tipo (ISA, International Standard Atmosfhere), por la necesidad de establecer un reglaje uniforme para todos los altímetros.

Los altímetros son barómetros aneroides que marcan la altitud o la altura en función de la presión, pero ésta es función a su vez de la temperatura, y puesto que el altímetro no puede corregir automáticamente las variaciones de presión y, en consecuencia, las alturas debidas a los cambios de temperatura, se desarrolló una atmósfera empírica que representase aproximadamente las condiciones físicas de la atmósfera en diversas partes del Mundo.

La ISA se ha aprobado para los primeros 20 Kilómetros, aunque posteriormente, los EE.UU. de América la extendieron hasta los 75 Kilómetros e incluso a los 300 Kilómetros para ser utilizada como atmósfera teórica por cohetes y satélites.

Los altímetros barométricos, al igual que otros tipos como el radioaltímetro, pueden presentar sus marcaciones en pies, en metros o en ambas unidades, dependiendo de su fabricación, o en la mayoría de los casos, del Estado en el que se encuentre la aeronave.

Generalmente, todos los altímetros sean del tipo que sean, llevan incorporados en las escalas la lectura en pies y en metros.

Reglajes de referencia.

El término “altitud de presión” o “nivel de presión” se ha sustituido por el de niveles de vuelo, definiéndose como superficies de presión atmosférica constantes relacionadas con una determinada referencia de presión, que están separadas por determinados intervalos de presión.

La referencia de presión es la de 1013,2 mb., llamada también nivel de referencia o nivel cero. Este nivel puede no coincidir con el nivel del mar, siendo así cuando la presión verdadera al nivel del mar no sea de 1013,2 mb. ó 29,92 pulgadas de mercurio.

Los niveles de vuelo se utilizan para los vuelos de las aeronaves en ruta, de tal modo que exista una separación vertical constante entre las propias aeronaves y entre éstas y el terreno.

Para mantener un avión en un determinado nivel de vuelo, se necesita mantener constantemente el altímetro reglado sobre la referencia de 1013,2 mb.

De esta manera, todos los altímetros de todas las aeronaves tendrán la misma referencia barométrica con la que medir la distancia vertical respecto del nivel del mar.

Así pues, cuando una aeronave vuele a FL090 y otra a FL100, la separación entre ambas será realmente de 1000’.

Significado de QFE, QNE y QNH.

Los reglajes de los altímetros pueden efectuarse utilizando distintas referencias, de forma que se emplee la capa isobárica de referencia que más convenga para determinadas operaciones de vuelo, como puede ser en los despegues y aterrizajes y en ruta.

QFE.

• Es la presión existente al nivel del aeródromo de referencia.
• Si el piloto regla su altímetro en tierra a cero en un punto determinado del aeródromo, que suele ser la cabecera de la pista en servicio, en la ventanilla de presiones aparecerá una presión. Esta es el QFE.
• Si el avión está en vuelo y pide el QFE a la Torre de Control, ésta le facilitará la presión al nivel del aeródromo, y al aterrizar, el altímetro del avión marcará cero.
• El QFE se utilizaba para el aterrizaje ya que no facilita altitudes de vuelo sino alturas, de manera que el piloto no tiene que realizar ningún cálculo para saber cuál es su distancia vertical sobre el terreno. El QFE actualmente no se utiliza nunca para el aterrizaje, ya que las elevaciones de los campos de vuelo vienen expresadas respecto al nivel del mar, por lo que se usa siempre QNH.

QNE.

• No es una presión, sino la altura que señala un altímetro situado en un aeródromo y reglado con la presión de 1013,2 mb. La lectura nos indicará el nivel de vuelo.
• El QNE indica, realmente, la distancia que hay desde un aeródromo determinado hasta la capa isobárica de 1013,2 mb.
• Como la ventanilla de presiones del altímetro indica presiones o capas isobáricas de una presión determinada, por definición vemos que es incorrecta la expresión “…pon el QNE en el altímetro…”, pues el QNE es una distancia, no una presión como ocurre con el QFE y QNH.

QNH.

• Cuando se coloca en la ventanilla de presiones del altímetro el QNH, o la presión atmosférica referida a la del nivel del mar, el altímetro nos indicará la elevación del aeródromo.
• Un avión que disponga de dos altímetros, uno reglado con QFE y el otro, reglado con QNH, la diferencia entre las dos lecturas nos indicará la elevación del aeródromo constantemente, independientemente de que el avión se encuentre en tierra o en vuelo. El QFE y el QNH coincidirán cuando el aeródromo esté situado al nivel del mar.

Operaciones de aproximación y ascenso.

En crucero, normalmente, los aviones vuelan en superficies de presión constante, es decir, en niveles de vuelo con ajuste de QNH (1013,2 mb.), pero tanto en la subida como en el descenso al alcanzarlos o abandonarlos respectivamente, deben volar con altitudes, ajustando el altímetro al QNH. Para ello se utiliza un procedimiento de transición que consiste en fijar una altitud de transición, una capa de transición y un nivel de transición.

Información solo para el conocimiento, lógicamente los Ulm no vuelan a ese nivel

Altitud de transición.

Es la altitud en la proximidad de un aeródromo, en la cual o por debajo de la cual, la posición vertical de la aeronave se controla mediante la referencia a la altitud (QNH).

La altitud de transición es de 6000 pies en todo el espacio aéreo español, excepto en el aeropuerto de Granada (LEGR), que es de 7000 pies  y Barajas, Getafe, Cuatro Vientos y Torrejón que es de 13000 pies.

Capa de transición.

Información solo para el conocimiento, lógicamente los Ulm no vuelan a ese nivel.

Es el espacio aéreo entre la altitud de transición y el nivel de transición. Siempre es igual o mayor a 1000 pies. Cuando la presión al nivel del mar (QNH) coincide con la de la ISA (1013,2 mb.), el espesor de la capa de transición será exactamente de 1000 pies.

Sin embargo, cuando el QNH difiera del estándar, que será en la mayoría de las ocasiones, esta capa no tendrá el espesor de 1000 pies, sino que será distinto. Por seguridad, sin embargo, esta capa nunca será inferior a 1000 pies.

Nivel de transición.

Es el nivel de vuelo más bajo que puede utilizarse por encima de la altitud de transición.

Por lo visto en el párrafo anterior, nunca será inferior a FL070 (6000+1000) excepto en Granada, Barajas, Getafe, Cuatro Vientos y Torrejón

El nivel de transición es variable porque depende del estado de la atmósfera, o sea, de la presión atmosférica existente en cada momento.

El procedimiento de transición es muy sencillo. Los aviones que descienden al nivel de transición seguirán en niveles de vuelo. Al descender por debajo del nivel de transición, el altímetro se ajustará con el QNH del aeropuerto a fin de que indique altitudes hasta la aproximación final en que podrá emplearse el QFE.

En el ascenso se seguirá el procedimiento de transición a la inversa, es decir, después del despegue, al alcanzar la altitud de transición, se cambiará de QNE a 1013,2 mb. Es muy importante resaltar la correcta nomenclatura al transmitir la separación vertical de nuestro avión con el terreno, pues si por encima del nivel de transición con el altímetro calado con 1013, 2 mb. transmitimos altitudes, por ejemplo 9000’ en lugar de FL090, ATC no creerá que seguimos trabajando con 1013,2 mb., sino con QNH, lo cual es incorrecto.

Por el contrario, si por debajo de la altitud de transición hablamos de niveles de vuelo en lugar de altitudes, aún con el altímetro calado con un determinado QNH, ATC creerá que seguimos trabajando con 1013,2 mb., por lo que también es un error.

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