Las Nubes en Aeronáutica
Las Nubes en Aeronáutica
Una nube es un conjunto o asociación, grande o pequeña, de gotitas de agua, aunque muchas veces también lo es debido a la temperatura, de gotas de agua y de cristales de hielo. La masa que forman se distingue a simple vista, suspendida en el aire, y es producto de un gran proceso de condensación. Una nube es la materialización física y visual del vapor de agua atmosférico que, al cambiar de fase (líquida o sólida) y agruparse, forma estructuras que cubren total o parcialmente el cielo.
La interacción de la luz solar con las gotitas y cristalitos de hielo hace que las nubes aparezcan, preferentemente, blancas, otras veces son grisáceas e, incluso, negras ante la vista. Estas masas se presentan con los más variados colores, aspectos y dimensiones, según las altitudes en que aparecen y las características particulares de la condensación.
Advección, radiación y expansión adiabática
Advección
La atmósfera es un medio en donde los movimientos en masa se producen con facilidad, permitiendo así el intercambio de calor por movimientos verticales u horizontales.
A menudo se utiliza en meteorología el término convección para designar a los movimientos verticales, sin embargo, el valor de la velocidad de estos movimientos no excede, en general, a la centésima parte de la de los movimientos horizontales.
El movimiento horizontal se produce en general a gran escala y puede provocar el transporte de energía calórica desde las regiones tropicales hacia las zonas polares sobre distancias de miles de kilómetros.
Vientos locales, Föehn, brisas marítima y terrestre
Vientos locales, Föehn, brisas marítima y terrestre.
Vientos predominantes en la Península Ibérica
Debido a la difícil orografía de todas nuestras costas, y por supuestos, por estar bañadas por dos mares absolutamente distintos (Mediterráneo y Atlántico), es muy difícil hacer una explicación global de los vientos predominantes.
Si situamos nuestra península en la esfera terrestre, vemos que está situada en una zona poco ventosa (por ejemplo, no esta ni en zona de alisios ni de monzones), con vientos de velocidades medias que no superan los 50 km/h. (fuerza 6 Escala Beaufort), aunque en ocasiones los vientos racheados pueden llegar a 180 Km/h.(viento huracanado).
Viento de cizalladura en el despegue y aterrizaje
Viento de cizalladura en el despegue y aterrizaje.
LA FUENTE DE LA CIZALLADURA
El flujo de aire de la capa límite atmosférica es normalmente turbulento en alguna medida, pero esta turbulencia no altera significativamente la trayectoria de vuelo del avión, teniendo en cuenta sin embargo que lo que es una variación inapreciable de la trayectoria de vuelo a una altura y velocidad considerables, puede ser peligroso cuando ocurre a bajas velocidades muy cerca del suelo en el despegue, en el aterrizaje.
La velocidad de los vientos de superficie esta cambiando constantemente; fluctuaciones de dirección de 20 grados o parecidas, cambios de velocidad del 25% por encima o por debajo de la media, ocurren a cada minuto.
En la inestable capa de superficie, las corrientes ascendentes de la térmicas se complementan con las corrientes descendentes provenientes de la parte superior de la capa, donde la velocidad del viento se aproxima al gradiente de viento (es decir, la dirección del viento varía de 20 a 30 grados desde el viento en altura a la superficie, y la variación de velocidad es mayor). El aire descendente retiene la mayoría de esas características cuando llega al suelo, de forma que una ráfaga reforzará y aumentará la velocidad del viento.
Relación entre isobaras y viento, ley de Buys Ballot
Relación entre isobaras y viento, ley de Buys Ballot
La Ley de Buys-Ballot
1º Enunciado de Buys-Ballot
Afirma que la dirección del viento debe ser tangente a las curvas de isobaras en condiciones de atmósfera libre, es decir sin tener en cuenta los efectos del rozamiento .
Al final obtendremos que por término medio, el viento sopla con unos 15º a 20º grados de ángulo sobre la tangente a la curva de isobaras. En tierra como el efecto de rozamiento es mayor el ángulo se abre hasta unos 35º.
2º Enunciado de Buys-Ballot
Indica que todo observador situado en el Hemisferio N, colocado en el sentido de desplazamiento del viento, dejaría a su derecha las altas presiones y a su izquierda las bajas presiones (lo contrario en el Hemisferio S).
Movimiento de la atmósfera. Masas de aire
Movimiento de la atmósfera. Masas de aire
Como se ha visto, el calentamiento y enfriamiento del aire es un factor fundamental en el desarrollo de la circulación atmosférica. Asimismo, estas variaciones de temperatura intervienen, tanto en la formación de las masas de aire como en el desarrollo de los sistemas frontales.
Una masa de aire es una porción de la troposfera de características uniformes u homogéneas, es decir, en la que el gradiente (variaciones del viento con la altura) o los cambios en temperatura y humedad son de escasa entidad.
Estas características se encuentran en relación con su lugar de origen y con la influencia recibida de las zonas de la tierra que ha podido atravesar durante su recorrido.
Áreas de alta y baja presión
Áreas de alta y baja presión
Un área de alta presión, alta o anticiclón es una región donde la presión atmosférica en la superficie del planeta es mayor que su ambiente circundante.
Un área de baja presión, baja o depresión, es una región donde la presión atmosférica es menor que la de ubicaciones circundantes.
En las zonas ecuatoriales, al haber una mayor incidencia de rayos solares, se produce el calentamiento del aire superficial que al volverse menos denso tiende a ascender hasta la tropopausa formando las borrascas ecuatoriales.
En las zonas polares, como la incidencia de los rayos es menor, se produce el aplastamiento del aire contra la superficie terrestre. Este descenso de aire frío y denso hacia la superficie terrestre provoca los anticiclones polares.
Humedad Absoluta y Relativa-Punto de Rocío
Humedad Absoluta y Relativa-Punto de Rocío.
El aire de la atmósfera se considera normalmente como una mezcla de dos componentes: aire seco y agua.
El agua es la única sustancia de la atmósfera que puede condensar (pasar de vapor a líquido) o evaporarse (pasar de líquido a vapor) en las condiciones ambientales que conocemos en la Tierra. Este hecho justifica la división del aire atmosférico es aire seco y agua, y además provocan una gran cantidad de fenómenos meteorológicos como la lluvia, el rocío, las nubes etcétera.
Además de todo esto, el estudio del agua en el aire atmosférico es esencial para la sensación de bienestar.
La temperatura ambiente es uno de los factores que más condicionan la comodidad humana en un recinto pero no el único.
¿Cuántas veces asociamos la sensación de calor a la temperatura medida en el termómetro?
Sin embargo la sensación de calor, de acaloramiento, no sólo depende de la temperatura sino de la capacidad de cuerpo humano para transpirar.
Esencialmente el proceso de transpiración es la evaporación de agua a través de la piel humana.
Engelamiento en el avión
Engelamiento en el avión.
1.-Engelamiento en la célula.
El engelamiento se forma en toda la estructura del avión, pero es en los bordes de ataque de los planos y timones de control, los lugares donde más se acusa su presencia por los efectos que produce en las performances del avión.
Al depositarse el hielo en estas superficies se modifican los perfiles aerodinámicos de tal manera, que el coeficiente de sustentación se reduce y la resistencia al avance aumenta.
El engelamiento producido como resultado de la formación de hielo compuesto por pequeñas gotas de agua Superenfriada, se le denomina hielo granular, de forma afilada y que al ser de reducido tamaño tienden a ser retiradas de la superficie del avión donde se encuentran, debido a la resistencia de la corriente de aire que circula alrededor de dicha superficie, por lo que este tipo de engelamiento no suele tener importancia en cuanto a las operaciones de vuelo se refiere.
Si el engelamiento es por hielo claro, entonces su formación la componen gotas de gran tamaño Superenfriado,siendo muy difícil que se desprendan de la superficie del avión. De la misma manera que el hielo granular se modifica la superficie, con la consiguiente pérdida de sustentación y aumento de la resistencia al avance.
Corrientes térmicas y turbulencias
Corrientes térmicas y turbulencias
Veamos para comenzar el origen de las térmicas. La térmica se forma por el ascenso de una masa de aire menos pesada y menos densa que el aire que le rodea.
El sol calienta la tierra y ésta a su vez calienta el aire que se encuentra pegado a ella. Este aire, situado a menos de un metro del suelo, a pesar de ser menos denso no se eleva sino que se mantiene pegado a la tierra. Este fenómeno es fácilmente observable en una carretera cuando ésta refleja el cielo haciendo de espejo.
La capa de aire, al ser perturbada, se rompe y comienza a elevarse. La elevación de la capa es en sentido horario, en el hemisferio norte, y circular en forma de columna.
Asimismo, el aire que se eleva, se enfría y desciende por la parte interior de la térmica alimentándola constantemente.
Al ascender, el aire se hace menos denso, por lo tanto tenderá a expansionarse. Este fenómeno lo podemos comparar a menor escala con el humo de un cigarrillo encendido.