Las Turbulencias aéreas

Turbulencia: Estado de un fluido en el que las velocidades de las partículas muestran fluctuaciones irregulares y aleatorias.

Refiriéndonos a la aeronáutica, podríamos definirla como el cambio de dirección y/o velocidad del viento en tramos de vuelo extremadamente cortos; estos flujos irregulares producen sobre las aeronaves cambios repentinos en la trayectoria y perdidas en la sustentación.

Si el suelo fuera uniformemente liso y la atmósfera estable, el viento fluiría en capas paralelas; se tendría entonces un flujo laminar, y la velocidad del viento en un punto dado sería prácticamente constante. Pero ésto no es así; en el suelo nos encontramos constantemente con todo tipo de obstáculos, y la atmósfera pocas veces es totalmente estable.

Por este motivo nos encontramos con que el aire, a veces, forma remolinos inesperados llamados turbulencias aéreas, las cuales, según su origen se distinguirán en:

• Turbulencia Mecánica: debida a los rozamientos del aire con las irregularidades del terreno; predomina, por tanto, en las capas inferiores.
• Turbulencia Térmica: debida a una inestabilidad térmica del aire. Suele predominar en las altitudes medias, a excepción de la CAT (turbulencia en aire claro) que es frecuente en la alta troposfera y la baja estratosfera.

La turbulencia aérea afecta al comportamiento de los aviones en vuelo; un avión volando contra el viento sufre una disminución de su velocidad respecto al suelo con cada ráfaga de proa. Un avión que acaba de despegar o que se dispone a aterrizar deberá, pues, volar con un cierto esceso de velocidad para no encontrarse en pérdida (de velocidad) cerca del suelo. A pesar de los esfuerzos que realizará el piloto para mantener el avión en la posición más próxima a la normal, la comodidad de los pasajeros sufrirá con la turbulencia aérea; por cuya razón se esforzará en abandonar lo más pronto posible la zona agitada, subiendo a una altitud apropiada en la que pueda encontrar una atmósfera más tranquila.

Es evidente que los efectos de las turbulencias aéreas dependen mucho, también, de las dimensiones y del peso del avión; una avioneta ligera se verá muy afectada por una turbulencia aérea que no afectaría lo más mínimo a un gran avión de linea. Al mismo tiempo, un avión rápido recibirá sacudidas más violentas que uno lento, ya que las atraviesa en menos tiempo.

Escala empírica de la turbulencia aérea:

• turbulencia aérea 0:  El avión únicamente está sometido a oscilaciones muy ligeras de vez en cuando.
• turbulencia aérea 1:  El avión se somete a golpes laterales frecuentes y a un ligero balanceo; es necesaria una ligera acción sobre los mandos.
• turbulencia aérea 2:  El avión se separa de la linea de vuelo; cabecea, se balancea y está sujeto a movimientos verticales bruscos. Es preciso actuar con fuerza sobre los mandos para mantener el equilibrio y la línea de vuelo. Los pasajeros, a veces, pierden por un instante el contacto con su asiento.
• turbulencia aérea 3:  El avión se separa con frecuencia y bruscamente de la línea de vuelo, cabecea y se balancea fuertemente. Obedece con dificultad a los mandos; y, los pasajeros, pierden el contacto con sus asientos, manteniéndose solo gracias a los cinturones de seguridad.

Otra forma de clasificación sería:

turbulencia aérea ligera (LIGHT): la turbulencia aérea 0 y la 1
turbulencia aérea moderada (MODERATE): la turbulencia aérea 2
turbulencia aérea fuerte (SEVERE): la turbulencia aérea 3

La turbulencia aérea más común de estas tres será la turbulencia aérea ligera seguida de la moderada y la fuerte. Por ejemplo; se sabe que alrededor de un 10% del tiempo de vuelo sobre el Atlántico Norte transcurre con turbulencia aérea ligera, un 1% con turbulencia aérea moderada y un 0,01% con turbulencia aérea fuerte.

2- TIPOS DE TURBULENCIAS AÉREAS

La turbulencia aérea es la primera causa de daños y lesiones en pasajeros y tripulación en accidentes que no tienen un resultado fatal. Invisibles y, muchas veces, imprevisibles, las turbulencias aéreas provocan daños más o menos graves a unas 60 personas cada año solamente en Estados Unidos. Los daños sufridos varían desde la ruptura de huesos o las quemaduras hasta la entrada en shok nervioso. Un ejemplo es el de tres pasajeros que tuvieron que ser ingresados en un hospital en Australia debido a esguinces en el cuello; la razón fue que el avión en el que viajaban ( un Boeing 747 ) sufrió una severa turbulencia aérea durante unos 90 segundos estando a una hora de tomar tierra en el aeropuerto Kingsford Smith de Sydney.

Pero no siempre las turbulencias aéreas son de la misma intensidad ni se forman por los mismos motivos. La mayoría de las turbulencias aéreas están asociadas a distintos tipos de nubosidad:

• – Los cúmulos indican turbulencia térmica
• – Las nubes lenticulares y rotor indican onda de montaña
• – Los cumulonimbos indican cizalladura

Sin embargo, hay un tipo de turbulencia aérea llamada CAT (Clear air turbulence), que no está asociada a nubosidad que la delate; ahí radica su importancia. Es un fenómeno que sorprende a las tripulaciones, exigiéndole mayor velocidad de reacción para mantener el control de la aeronave.

La aparición de la CAT se da en los niveles más altos de la atmósfera (aproximadamente el 70% de los incidentes por CAT ocurren a unos 30.000 pies), y está asociada en un 70% de los caso a la corriente del chorro en su lado frío.

Su intensidad puede ser de moderada a fuerte, aunque, si coincide con la turbulencia de onda de montaña (caso frecuente), su intensidad llega a ser severa e incluso extrema.

Se produce en capas de aire claro de no más de 2000 pies de espesor y con una superficie de decenas de millas. Al tratarse de un fenómeno tan local, es extremadamente difícil su predicción, aunque existen técnicas basadas en las avalanchas que podrían predecir estas turbulencias por un periodo de 3 a 6 horas; las avalanchas crean ruido el cual puede ser detectado con unos sensores colocados a cierta distancia.

Si entrásemos en una zona de turbulencia aérea CAT ha de reducirse la velocidad del avión a unos valores ya impuestos por el fabricante; así se minimizan en lo posible las cargas estructurales (fatiga) sobre el avión. Cuando la turbulencia aérea es fuerte, se enciende la ignición de los motores para evitar el apagado de la llama. En caso de turbulencia aérea severa se encenderá el anti-ice del motor con idéntico objetivo.

Otro tipo de turbulencia aérea que cabe destacar por su gran impacto aeronáutico es la Onda de Cizalladura (Windshear). Las variaciones del viento súbitas a baja altura, han sido consideradas desde siempre como un serio peligro para las aeronaves que se encuentran en las fases de aterrizaje o despegue, al tener muy poca altura respecto al suelo para maniobrar y mantener el control sobre la aeronave.

Se considera que la cizalladura es fuerte cuando los cambios en el viento inducen a la aeronave a velocidades verticales de más de 500 pies por minuto.

Estos cambios en el viento pueden tener su origen en gran variedad de condiciones meteorológicas: inversiones térmicas, brisas marinas, tormentas, vientos fuertes en superficie, etc. El microburst es el mecanismo que produce las cizalladuras más fuertes; suelen aparecer junto con techos de nubes bajos y visibilidad reducida; la vida media de estos fenómenos rara vez supera los 30 minutos.

Si una aeronave sufriera Windshear, deberá aumentar su velocidad para así poder tolerar pérdidas súbitas en la velocidad del viento que pudiesen colocar a la aeronave en situaciones críticas.

Durante el despegue, la aparición de Windshear puede pasar inicialmente desapercibida para la tripulación por la ausencia de referencias visuales con el terreno; y, creyendo estar en ascenso se puede estar perdiendo altura.

3- PRONOSTICACIÓN DE LA TURBULENCIA AÉREA.

La turbulencia aérea en vuelo es una preocupación constante de la industria aeronáutica en general y de las líneas aéreas comerciales en particular.

Tradicionalmente los informes de turbulencia aérea han dependido de los informes de aeronave (AIREP) que son esporádicos y muy subjetivos. Una reciente evaluación examinó los méritos de dos algoritmos de turbulencia aérea e intentó interpretar su utilidad relativa; ambos algoritmos parecen tener ventajas y desventajas en la notificación precisa de la turbulencia aérea para uso operacional.

El principal obstáculo al mejoramiento de los pronósticos de turbulencia aérea en aire claro es la falta de notificaciones de turbulencias aéreas fiables. Un avance importante para superar este problema se logró recientemente cuando la OACI elaboró un indice de turbulencia aérea basado en la velocidad de disipación de los remolinos, con asistencia del grupo de estudio sobre información meteorológica por enlace de datos (METLINK).

Por otro lado, un sistema de abordo para la detección de turbulencias aéreas que entrará en servicio en un futuro próximo proporcionará a los pilotos una indicación directa de la gravedad de la turbulencia aérea en la ruta de sus aeronaves. Se describe la detección mejorada de la turbulencia aérea con un sistema de Honeywell que integra sensores de a bordo, cálculos y deducciones directas por el radar de banda X para la actividad de convección, El radar infrarrojo activo (lidar) para la turbulencia aérea en cielo sereno, los rayos infrarrojos pasivos para la detección de frentes meteorológicos en alta altitud, una base de datos de terrenos, enlace de datos aire-aire del ADS-B y los pronósticos de largo alcance en enlace ascendente.

4- EFECTOS DE LAS TURBULENCIAS  AÉREAS EN LA SEGURIDAD DEL PASAJERO

Según las últimas estadísticas, un Boeing 747 puede esperar unas 1700 horas de turbulencia aérea moderada y 20 horas de turbulencia aérea grave anualmente, mientras que las aeronaves más pequeñas encontrarán frecuencias más elevadas.

El principal problema de las turbulencias aéreas es que nos pueden sorprender sin aviso. Actualmente, casi todos los aviones cuentan con una tecnología que les permite detectarlas poco antes de aproximarse a ellas. Además, los pilotos están permanentemente en comunicación con otros aviones que navegan en la misma ruta, intercambiando información sobre las condiciones atmosféricas; pero eso significa que hay un avión que tiene que encontrarse con alguna tormenta antes de que le pueda pasar la información a otros pilotos.

También existe en problema de que las turbulencias aéreas varían tremendamente según el modelo de avión del que se trate, por lo que muchas veces ni la tripulación ni los pasajeros están preparados para afrontarla. Ésto es lo que pasó, por ejemplo, en el vuelo 826 de United Airlines; lo último que se esperaban los 374 pasajeros que viajaban en él era que la aeronave descendía súbitamente debido a la CAT que sufrieron en ese momento, una mujer fue lanzada hacia el techo y posteriormente murió.

Según la FAA (Federal Aviation Administration), en los últimos 15 años han ocurrido 2 muertes, 63 heridos de gravedad y 863 lesiones por accidentes relacionados con turbulencias aéreas. La FAA estima, además, que más de la mitad de los 252 incidentes causados por turbulencias aéreas en estos 15 años fueron por culpa de la CAT.

Con o sin la nueva tecnología, la recomendación es que el pasajero siempre debe tener abrochado su cinturón de seguridad y tomar las precauciones necesarias para proteger a los niños; si esto fuera así, el número de personas que sufren lesiones cada año por este fenómeno bajarían considerablemente, pues todas las lesiones pueden ser prevenidas usando el cinturón. La FAA ha invertido millones de dólares investigando la relación entre este hecho y el índice de frecuencia del accidente. Para un tripulante o pasajero, un encuentro con turbulencia aérea significativa puede abarcar desde una experiencia incomoda a una mortal, por eso es fundamental
convencer a los pasajeros de la importancia de permanecer en sus asientos con los cinturones ajustados; pero, se comprueba a diario que son muchos los que no hacen ningún caso. Y peor aún el que cuando comienzas las turbulencias aéreas y se encienden las señales para hacer uso de los cinturones, no fallan los que se hacen los desatendidos o intentan engañar al auxiliar de cabina dando la impresión de que lo tienen puesto.

También la tripulación sufre el efecto de las turbulencias aéreas. Muchos de ellos se han visto afectados, a veces con serias consecuencias por no sentarse de inmediato y ceñirse el cinturón. Muchos de ellos han sido sorprendidos mientras recorren la fila de asientos para comprobar que los pasajeros obedecen la orden o mientras tratan de evitar que se caigan algunos objetos. Las partes del cuerpo más afectadas por este tipo de incidentes son los pies, tobillos y piernas (un 60% de los afectados son parte de personal de vuelo), seguidos de la espalda y columna vertebral y, acto seguido, los miembros superiores: hombros y muñecas. Según este análisis, el número de auxiliares de cabina heridos supone, en los últimos 15 años, una relación de 1 a 20 respecto a los pasajeros.

Y un dato más a favor de los cinturones de seguridad: de las víctimas sufridas a bordo por un DC-9 norteamericano que entró en una zona de fuertes turbulencias aéreas ( 1 muerto, 2 heridos graves y 23 leves), ni una sola de ellas utilizaba el cinturón de seguridad. Los que sufrieron daños se encontraban en los servicios, de pie o sentados sin sujetarse el cinturón.

Finalmente, el mensaje que nos quiere transmitir la FAA es que mantener abrochado el cinturón durante todo el vuelo es algo imprescindible, y algo más: los TPC deben procurar, por todos los medios, cumplir de inmediato la orden de ponerse a cubierto de sorpresas desagradables que podrían tener consecuencias tan lamentables como una fractura, una paraplegia o incluso la muerte.

5- EFECTOS ECONÓMICOS DE LAS TURBULENCIAS AÉREAS.

Son muchos y variados los efectos económicos que producen las turbulencias aéreas en los aviones. El primero es que todo avión que pase por una zona de turbulencias aéreas debe someterse, una vez toma tierra a una revisión.

A parte de esto, las turbulencias aéreas producen efectos diferentes en aviones diferente. No son los mismos los daños que sufre un avión pequeño a los que sufre un Jumbo; mientras que el primero puede ver seriamente afectado su fuselaje el segundo puede notar simplemente un tambaleo. Esto crea problemas para las compañías, pues el solo hecho de la revisión le crea unos gastos, y no hablemos entonces si esta viese que su avión ha sido dañado, repararlo le resultará muy caro. Por lo tanto, si una compañía tiene un avión que realiza a menudo una ruta que se ve afectada habitualmente por este fenómeno tendrá que realizar más revisiones que otra que no haga este recorrido; y si los pasajeros se ven continuamente afectados lo más probable es que su compañía aseguradora les aumente considerablemente el seguro.

Además si un aeronave se viera afectada por pasar una zona de CAT tendría que tomar tierra en el aeropuerto más cercano, lo que de nuevo supondría más inconvenientes para su compañía, pues es ella la responsable de que los pasajeros de su avión lleguen a su destino, y si esto no fuera posible, proporcionarles los medios necesarios para que lo logren.

Los problemas que acabamos de comentar surgirán durante el vuelo en un tramo en el que haya turbulencia de aire claro, pero también existe la posibilidad de encontrarse en el momento de despegar con el Windshear (fenómeno comentado en el apartado dos). Si en el momento del despegue la cizalladura fuese fuerte igual no podríamos ni despegar, lo que conlleva retrasos y quejas en el mejor de los casos y a indemnizaciones por pernocta en el aeropuerto de salida en el peor.

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