Este documento trata sobre turbulencia y nubes. Describe diferentes tipos de turbulencia como mecánica, térmica, de estela y asociada a frentes o tormentas. Explica cómo se forman las nubes y cómo la turbulencia afecta a las aeronaves, siendo más peligrosa para aviones ligeros. Recomienda ajustar la velocidad a condiciones turbulentas y rodear tormentas a una altura de 1000 pies más la altura de la nube por cada 10 nudos de viento en su cima.

1. LECCION MET04 (PPL) Nubes y Turbulencia 050 02 04 00 Turbulencia 050 02 04 01 Turbulencia y ráfagas, tipos de turbulencia 050 02 04 02 Origen y localización de la turbulencia 050 04 00 00 NUBES 050 04 01 00 Formación de las nubes y descripción 050 04 01 01 Enfriamiento por expansión adiabática y por advección 050 04 01 02 Tipos de nubes, clasificación de las nubes 050 04 01 03 Influencia de la inversión en la formación de nubes 050 04 01 04 Condiciones de vuelo en cada tipo de nubes 050 04 02 00 Niebla, neblina, calima 050 04 02 01 Niebla de radiación 050 04 02 02 Niebla de advección 050 04 02 03 Niebla de vapor 050 04 02 04 Niebla frontal 050 04 02 05 Niebla orográfica Libro: Turbulencia:`Capítulo 15 Nubes: Capítulo 9

2. Turbulencia 21.1 a 21.9 Definición: flujo no laminar, la velocidad del viento presenta irregularidades Presenta vortices o remolinos que viajan inmersos en la corriente de aire da lugar a la variación de la velocidad y dirección del viento

3. Se pueden presentar a cualquier altura Son menores si la masa de aire es estable Produce meneos y sacudidas del avión . La reacción del avión depende de su velocidad, tamaño, actitud y factor de carga N=L(sustentación)/W(peso) N es diferente de 1 si hay turbulencia y 1 si está en equilibrio.

4. Turbulencia aeronáutica Baches: aceleraciones horizontales o verticales que puede modificar los parámetros del vuelo Se considera turbulencia cuando afecta al avión ( siempre hay turbulencia en la atmósfera)

5. Tamaño de los remolinos Mayores que el avión: el avión sufre movimientos de gran amplitud y el piloto puede desviarse. Menores: efectos menores, meneos, como el cabeceo. =: efecto significativo.

6. Velocidad del aeronave A mayor velocidad: más remolinos se encuentra el avión por unidad de tiempo y mayores esfuerzos por unidad de área sobre la estructura del avión. Si la velocidad de vibración se ajusta a la velocidad del remolino= resonancia: Se pueden alanzar valores del límite de seguridad. SOLO A NIVELES ALTOS: ya que es allí donde los remolinos son regulares

7. Peso y características del aeronave Afecta más a aviones LIGEROS y Rápidos ( Según el tipo de avión cambian las instrucciones de velocidad en aire turbulento)

8. Acciones recomendadas Despegue y aterrizaje: volar con exceso de velocidad para evitar entrar en pérdida. En crucero: Reducir la velocidad Con ráfagas laterales hay que actuar sobre los mandos.

9. Medida de la turbulencia y efectos en el vuelo LA OACI establece una escala de la intensidad de la turbulencia medida en vuelo Se usan EDR ( Eddy Disipation rate) Ofrece una medida de la turbulencia que es independiente del tipo de avión pero no de su velocidad Se encuentra en la página 21.1

10. Turbulencia ligera 0.1>EDR>0.3 En áreas montañosas con vientos ligeros , dentro y fuera de un CU, ceca de la tropopausa y a niveles bajos Dentro del avión: pasajeros sienten presión del cinturón y los objetos se mueven un poco El factor de carga cambia de 0,8 a 1,2 No se representa en los mapas del tiempo significativo!!!!

11. Turbulencia moderada 0.3>EDR>0.5 En ondas de montaña, tormenta, ceca de la tropopausa y a niveles bajos con vientos mayores de 25 kt y atmósfera inestable Dentro del avión: Más presión del cinturón y más movimiento El avión cambia de altitud pero se mantiene el control La velocidad cambiar de 15 a 25 kt y el w de 0,5 a 1,5.

12. Turbulencia fuerte ( EDR>0.5) Ondas de montaña, tormentas severas, líneas de turbonada y cerca de la corriente en chorro Zarandeo violento: el avión cambia bruscamente de altitud pudiendo quedar fuera de control momentáneamente y sufrir daños estructurales La velocidad puede cambiar más de 25 KT y el factor de carga (W) entre 0 y 2.

13. Origen de la turbulencia Movimiento laminar Movimiento turbulento

14. Origen de la turbulencia Cerca de la superficie: A) Debido a la rugosidad del terreno: a sotavento de forman remolinos que dependen de: v del viento Tamaño del obstáculo Estabilidad del aire B) Convección: Irrumpe en el flujo y es más intensa cuando mayor sea la inestabilidad

15. Origen de la turbulencia En altura: En zonas donde hay cizalladura o gradiente del viento ( variación de la velocidad o de la dirección del viento) En capas estables si la velocidad de se ve parcelada y capas más rápidas se deslizan sobre otras capas más lentas.

16. Si hay poca cizalla: pocos remolinos Más cizalla: ondulaciones y hasta remolinos Efecto sobre el avión es que puede descender cientos de pies o sufrir un fuerte aumento del ángulo de ataque.

17. Tipos de turbulencia En niveles bajos ( o-3000ft) mecánica: Debido a la presencia de obstáculos. +viento+abrupto el terreno+grandes obstáculos= + turbulencia Debe aumentar la potencia al aterrizar y despegue ya que puede bajar de golpe o subir de golpe ( dibujo) Si se despegue de un valle se recomiendo pasar el nivel de los picos más altos antes de dejar el valle.

18. En niveles bajos b) Térmica o convectiva: debido al calentamiento del suelo se forman remolinos en la capa límite A veces se forman CU de poco desarrollo pero al superarlos encontramos una capa estable que se manifiesta a veces por una capa de calima A partir de la capa conectiva el vuelo es suave.

19. c) Turbulencia de estela Se genera debido a que el avión rompe la capa laminar. Y detrás se forman vortices turbulentos varían según la velocidad, el tamaño del avión Mayores cundo más grande pesado y menor velocidad.

20. c) Continuación turbulencia de estela Un avión pequeño debe: -permaneces encima o a barlovento del más grande - Despegar antes del punto de rotación del grande y ponerse o encima o a barlovento para evitar la estela.

21. D) Turbulencia asociada al paso de frentes. Un frente hace cambiar el gradiente de presión en superficie y cambiar la intensidad y dirección del viento Un frente frío genera más turbulencia que un frente cálido Si hay que pasar el frente mejor ascender ya que la turbulencia del frente disminuye con la altura

22. Turbulencia por onda de montaña Cuando la corriente incide sobre una cadena montañosa: -comportamiento ondulatorio a sotavento Se propaga en la horizontal y la vertical - Según las situaciones se puede dar un viento laminar o turbulencias

23. Turbulencia por onda de montaña Afecta más a las aeronaves más ligeras ya que la velocidad de ascenso/descenso de la onda pueden superar la del ascenso o descenso del avión y no puedan mantener su altura

24. Turbulencia por onda de montaña Condiciones que favorecen las onas a) Direción más menos 30 grados con el viento Viento en cima de más de 15,25 kt b) Viento a barlovento: -aumenta con la altura Dirección cosntante c) En la cima de la montaña capa de aire estable

25. Turbulencia por onda de montaña Parte inferior de la capa atmosférica Primer rotor: Más peligroso A 5 o 15 Km. aprox. de la montaña Diámetros de 1 a 3 Km. Velocidades de 2000 y 5000 ft por minuto

26. Turbulencia por onda de montaña Parte intermedia estable

27. Turbulencia por onda de montaña Parte superior EN la tropopausa: - Al entrar en contacto la onda de montaña con la corriente en corro se rompe y cera cizalladura.

28. Turbulencia por onda de montaña Propagación Horizontal y la vertical Las ondas quedan atrapadas y se propagan en la horizontal formando un tren de ondas Se produce hay cizalladura vertical ( el viento aumenta rápidamente con la altura Turbulencia más severa cerca de la montaña

29. Turbulencia por onda de montaña Propagación Horizontal y la vertical EN condiciones de estabilidad y sin fuerte cizalla la onda llega a la tropopausa y puede pasar que : No se rompa: poca turbulencia Se ropa turbulencia fuerte

30. Turbulencia por onda de montaña Nubes Si hay suficiente humedad se forman nubes ( sin nubes también hay turbulencia) a) Sombrero: estratiformes y bajas a veces se enrolla y cae en cascada a sotavento de la montaña b) Lenticulares ( perpendiculares al viento) c) Rotor

31. Turbulencia por onda de montaña Intensidad Menor amplitud mayor intensidad Fuerte corrientes descendientes de más de 3m/s o 600 ft/min Moderada de 1,75 a 3 m/s o 350 a 600 ft/min

32. Turbulencia por onda de montaña impacto sobre la aeronave Zona de turbulencia inferior Aproximación con viento de cara: Peligrosa ya que el efecto será mayor a medida que nos acercamos -corrientes descendientes: Puede ser peligroso intentar ascender: hay que girar 180 grados y ponerse viento en cola buscando un terreno más plano donde poder coger altura y cruzar la zona turbulenta

33. Turbulencia por onda de montaña impacto sobre la aeronave Zona de turbulencia inferior Ascender a una altitud el 50% de la altura de la montaña. Aproximarse a 45 grados para retirarse rápido si hay turbulencia Atención que el altímetro puede dar datos erróneos ya que cambia el campo de presión. Aproximarse en viento en cola es más seguro

34. Turbulencia por onda de montaña impacto sobre la aeronave Zona de turbulencia inferior Cerca de la tropopausa se debe ajustar a la velocidad de presentación de la turbulencia La aproximación por barlovento es más peligrosa ya que no hay indicios de la turbulencia. Mejor por sotavento ( lo vemos venir)

35. Turbulencia en tormentas Dentro de la tormenta debido a los movimientos violentos y la cizalla vertical Debajo de la tormenta: Turbulencia severa, intensas descendencias Alrededor de la tormenta. La nube actúa como barrera del flujo medio: Produciendo remolinos turbulentos. Cerca del tope de la tormenta. La interacción de las corrientes convectivas y el fuerte viento en altura produce cizalla y ondas de gravedad.

36. Turbulencia en tormentas Recomendaciones Velocidad se debe ajustar a la velocidad de para aire turbulento No volar bajo el yunque Si la tormenta tiene un eco intenso en el radar rodear la nube Para pasar por encima a 1000 ft por cada 10 kt a ese nivel.

37. Ejercicio: Turbulencia en tormentas Recomendaciones Si la base de la nube la nube está a 3000ft y tiene un desarrollo de 6000ft y una velocidad en la cima de 50 kt.¿ A qué altura tendernos que volar?

38. Turbulencia asociada a nubes Ci: ligera o nul. salvo si están asociadas a corriente en chorro Cs : ligera o nul. Cc moderada forma globular As ligera si son delgados moderada si son espesos Ac ligera pero moderada si son lenticulares o castellanus

39. Turbulencia asociada a nubes Ns ligera o moderada S ligera o nul. Sc. ligera o moderada Cu ligera o moderada Cu congestus Moderada a fuerte Cb Moderada a fuerte y catastrófica microrebentones.

40. NUBES

41. Definiciones Def. suspensión en el aire de gotitas de agua y/o cristales de hielo Aire saturado Frías (parte t<0 grados C) y calientes ( t>0) Se caracterizan por su -espesor -forma -altura

42. Formación de nubes 1.vapor de agua 2.Núcleos de condensación. Sin ellos la humedades para que condesaran serían del 1000% ( debido a las fuerzas de tensión superficial). Con ellos 100%.

43. Formación de nubes Enfriamiento Enfriamiento para llegar al 100% humedad Al entrar en contacto con una superficie fría: A1. Advección: Masa de aire se desliza sobre una superficie de aire fría: nubes estratiformes o nieblas. A2. Radiación: El suelo se enfría por IR.

44. Formación de nubes Enfriamiento B) expansión adiabática: Movimientos ascendentes B1. Convección: -cumuliformes -límite=tropopausa -Se pueden desarrollar a niveles altos

45. Formación de nubes Enfriamiento B) expansión adiabática: Movimientos ascendentes B2. Ascenso orográfico: retención a barlovento y soleado a sotavento calentamiento adiabático B3. Convergencia de aire en superficie B4. Turbulencia : capa fina donde hay inversión

46. Tipo de nubes según la formación Cumuliformes. Desarrollo vertical, inestabilidad, gotas grandes

47. Tipo de nubes según la formación Estratiformes: gotas pequeñas, horizontales, situaciones estables

48. Tipo de nubes según la formación Cirriformes: hielo, poco espesas

49. Tipos de nubes según la altura

50. TIPOS DE NUBES

51. TIPOS DE NUBES

52. BAJAS Estratos (St)

53. - Compuestas habitualmente por gotitas de agua, pero si las temperaturas son suficientemente bajas puede contener hielo o nieve. - Capa de base uniforme y color gris. - Espesor del orden de 1000 ft. - Indican estabilidad. - Pueden dar llovizna, cinarra o cristales de hielo. BAJAS Estratos (St)

54. BAJAS Estratos (St)

55. BAJAS Estratocúmulos (Sc)

56. BAJAS Estratocúmulos (Sc)

57. BAJAS Estratocúmulos (Sc)

58. - Compuestas habitualmente por gotitas de agua, pero si las temperaturas son suficientemente bajas puede contener hielo o nieve. - Capa gris o blanquecina, con partes oscuras de forma globular. - Espesor del orden de 3000 ft. - Indican estabilidad. No están asociadas a mal tiempo. - Pueden dar lluvias generalmente débiles y discontinuas de llovizna, lluvia débil o nieve granular. BAJAS Estratocúmulos (Sc)

59. BAJAS Estratocúmulos (Sc)

60. BAJAS Nimboestratos (Ns)

61. BAJAS Nimboestratos (Ns)

62. BAJAS Nimboestratos (Ns) - Compuestas habitualmente por gotitas de agua, pero si las temperaturas son suficientemente bajas puede contener hielo o nieve. - Capa espesa y gris que invade todo el cielo. - Espesor del orden de 17.000 ft. - Nubes de mal tiempo. Acompañan al frente cálido - Dan precipitaciones continuas de lluvia, nieve, aguanieve o granizo menudo.

63. MEDIAS Altocúmulos (Ac)

64. MEDIAS Altocúmulos (Ac)

65. MEDIAS Altocúmulos (Ac)

66. MEDIAS Altocúmulos (Ac) - Compuestas habitualmente por gotitas de agua, pero si las temperaturas son suficientemente bajas puede contener hielo. - Capa formada por masas globulares laminares o dispuestas a copos. Cielo “aborregado”. - Espesor del orden de 3.000 ft. - Pueden indicar la aproximación de un frente.

67. MEDIAS Altocúmulos (Ac) - Altocúmulos castellatus: Tienen forma de almena. Son indicadores de inestabilidad. Su aparición una mañana de verano puede indicar tormenta por la tarde. - Altocúmulos lenticulares: Tienen forma de lente y contornos bien definidos, causados por ondas de montaña. Delatan la presencia de fenómenos ondulatorios. A veces forman lineas paralelas a las cadenas montañosas.

68. MEDIAS Altoestratos (As)

69. MEDIAS Altoestratos (As)

70. MEDIAS Altoestratos (As) - Compuestas habitualmente por gotitas de agua, pero si las temperaturas son suficientemente bajas puede contener hielo. - Capa fibrosa estriada de gran extensión horizontal y color gris azulado. - Espesor entre 10.000 y 15.000 ft. - Pueden indicar la aproximación de un frente. - Producen lluvia, nieve o aguanieve y granizo menudo.

71. ALTAS Cirros (Ci)

73. ALTAS Cirros (Ci) - Delgadas y c ompuestas de cristales de hielo. - Aspecto de algodón deshilachado o plumas transparentes. - El e spesor es difícil de cuantificar. - Presagian la aproximación de un frente. - Pueden indicar la dirección de un viento fuerte en altitud.

74. ALTAS Cirrocúmulos (Cc)

75. ALTAS Cirrocúmulos (Cc) - Delgadas y c ompuestas de cristales de hielo. - Forma de mantos compuestos de elementos muy pequeños, de forma regular y dispuestos más o menos regularmente. - El e spesor es difícil de cuantificar. - Presagian la aproximación de un frente.

76. ALTAS Cirrocúmulos (Cc)

77. ALTAS Cirroestratos (Cs)

78. ALTAS Cirroestratos (Cs)

79. ALTAS Cirroestratos (Cs) - Delgadas y c ompuestas de cristales de hielo. - Velos uniformemente blancos que cubren el cielo. - El e spesor es difícil de cuantificar. - Presagian la aproximación de un frente.

80. DESARROLLO VERTICAL Cúmulos (Cu)

81. DESARROLLO VERTICAL Cúmulos (Cu)

82. DESARROLLO VERTICAL Cúmulos (Cu)

83. DESARROLLO VERTICAL Cúmulos (Cu) - Nubes densas y bien separadas entre ellas . Las protuberancias le dan aspecto de coliflor. - Espesor de 10.000 ft aprox, con precipitación si superan los 9.000. A partir de este grosor se llaman “Congestus”. - Se desarrollan por ascendencias térmicas. De dia sobre tierra y por la noche sobre el mar .

84. Cúmulos Congestus (Cu)

85. DESARROLLO VERTICAL Cúmulonimbos (Cb)

86. DESARROLLO VERTICAL Cúmulonimbos (Cb) - Espesor de 30.000 ft. Asociado a fenómenos peligrosos para el vuelo, como engelamiento, turbulencia, granizo y descargas eléctricas. - La base de la nube es muy oscura, y la parte superior a menudo se extiende en forma de penacho o yunque. En la dirección del viento. - Contienen gotas de agua, cristales de hielo, nieve, granizo, nieve granulada, pedrisco. - Da precipitaciones, de inicio y fin brusco, de lluvia, granizo, nieve y/o nieve granulada.

87. Cumulonimbus Calvus (Cb)

88. Cumulonimbus Capilatus (Cb)

89. Cumulonimbus Mama (Cb)

90. Inversión Papel calve para el desarrollo de nubes

91. Tipos de inversión Inversión por radiación nocturna Inversión por mezcla turbulenta: La turbulencia a niveles bajos transporta aire más cálido a mayor altura creando una inversión ( que puede ir asociada a nubes que no tendrán desarrollo vertical)

92. Tipos de inversión Advección de aire cálido sobre superficie fría. Subsidencia asentamiento de aire frío.

93. Condiciones de vuelo 1.Cirros: -no afectan -Presagio de un frente -vientos en altura 2.Altocúmulos: Ac castellanus= turbulencia Ac= lenticularis ondas de montaña

94. Condiciones de vuelo 3.Altoestratos -espesos=engelamiento -Prefrontal 4. Nimboestratos: engelamiento y turbulencia moderados ( salvo en zonas de montaña)

95. Condiciones de vuelo 5.estratos: Ni turb ni engelamiento Base baja= mala visibilidad 6. estratocúmulos: -engelamiento débil -debajo turbulencia -encima estabilidad

96. Condiciones de vuelo Cúmulo. Si están suficientemente desarrollados ( congestus): -turb., engelamiento fuerte -pasar a la máxima altura posible.

97. Condiciones de vuelo Cúmulonimbos: evitar -engelamiento -turbulencia -granizo -tormentas

98. Nieblas nubes a menos de 3000m de altura y como máximo a 50 ft. Reducen la visibilidad

99. Formación de nieblas Aporte de humedad y enfriamiento Contacto con superficie fría ( radiación o advección) Expansión adiabática. Nieblas frontales o orográficas Rocío o escarcha ( sublimación sobre el suelo)

100. Disipación de nieblas calentamiento o disminución del vapor de agua ( viento)

101. Tipos de nieblas Enfriamiento: radiación, advección , geográfica Adición de vapor de agua: Frontal, vapor ( sobre las laderas de las montañas, ártico)