Nubes
Nubes.
Las nubes son indicadores visibles y suelen ser indicativos del clima futuro. Para la formación de nubes, debe haber el vapor de agua adecuado y núcleos de condensación, así como un método por el cual el aire pueda ser enfriado. Cuando el aire se enfría y llega a su punto de saturación, el vapor de agua invisible cambia a un estado visible. A través de procesos de deposición (también conocido como sublimación) y condensación, la humedad se condensa o se sublima sobre minúsculas partículas de materia, como polvo, sal, y humo conocidas como núcleos de condensación. Los núcleos son importantes porque proveen el medio para que la humedad cambie de un estado a otro.
El tipo de nube está determinado por su altura, forma y comportamiento. Se clasifican de acuerdo a la altura de sus bases como nubes bajas, medias o altas, y también nubes de desarrollo vertical.
Las alturas, del dibujo estan en metros.
Las nubes bajas son las que se forman cerca de la superficie de la Tierra y se extienden hasta 6.500 pies sobre la superficie (AGL). Están hechas principalmente de gotitas de agua, pero pueden incluir gotas de agua superenfriadas que inducen la peligrosa formación de hielo en las aeronaves. Las nubes bajas típicas son estratos, estratocúmulos, y nimboestratos. La niebla es también clasificada como un tipo de formación de nubes bajas. Las nubes en esta familia a crean techos bajos, dificultan la visibilidad, y pueden cambiar rápidamente. Debido a esto, influyen en la planificación del vuelo y pueden hacer imposible un vuelo por reglas de vuelo visual (VFR).
Las nubes medias se forman alrededor de 6.500 pies AGL y se extienden hasta 20.000 pies AGL. Se componen de agua, cristales de hielo, y gotas de agua superenfriadas. Las típicas nubes de nivel medio incluyen altoestratos y altocúmulos. Este tipo de nubes se pueden encontrar en los vuelos de travesía en altitudes más altas. Las nubes altoestratos pueden producir turbulencia y puede contener engelamiento moderado. Los altocúmulos, que por lo general se forman cuando las nubes altoestratos se rompen, también pueden contener turbulencia y engelamiento ligero.
Las nubes altas se forman por arriba de 20.000 pies AGL y generalmente se forman sólo en aire estable. Se componen de cristales de hielo y no plantean ninguna amenaza real de turbulencia o engelamiento. Las típicas nubes altas son cirros, cirroestratos y cirrocúmulos.
Las nubes de desarrollo vertical son cúmulos que construyen verticalmente en cúmulos en torre o cumulonimbos. Las bases de estas nubes se forman en la región de las bases de nubes medias y bajas, pero se pueden extender a los niveles de nubes altas. Los cúmulos en torres indican áreas de inestabilidad en la atmósfera, y el aire alrededor y dentro de ellos es turbulento. Estos tipos de nubes a menudo se convierten en nubes cumulonimbus o tormentas. Los cumulonimbus contienen grandes cantidades de humedad y aire inestable, y por lo general producen fenómenos meteorológicos peligrosos, tales como rayos, granizo, tornados, ráfagas de viento y cizalladura del viento. Estas nubes verticales extensas pueden quedar ocultas por otras formaciones de nubes y no siempre son visibles desde tierra o en vuelo. Cuando esto ocurre, se dice que estas nubes están incrustadas, de ahí el término tormentas incrustadas.
Para los pilotos, la nube cumulonimbus es quizás el tipo de nube más peligrosa. Aparece individualmente o en grupos y se conoce como tormenta de masa de aire o tormenta orográfica. El calentamiento del aire cerca de la superficie de la Tierra crea una tormenta de masa de aire; el movimiento ascendente del aire en las regiones montañosas provoca las tormentas orográficas. Las continua no frontales son líneas de turbonada o “squall line”.
Ya que las corrientes de aire ascendente producen nubes cumulonimbus, son extremadamente turbulentas y suponen un peligro considerable para la seguridad de vuelo. Por ejemplo, si una nave entra en una tormenta, el avión podría experimentar corrientes ascendentes y descendentes que exceden los 3.000 pies por minuto.
Además, las tormentas pueden producir grandes granizos, rayos, tornados y grandes cantidades de agua, todos los cuales son potencialmente peligrosos para las aeronaves.
Una tormenta pasa por tres etapas distintas antes de disiparse. Se inicia con la etapa cumulus, en la que comienza la acción de ascenso del aire. Si hay suficiente humedad e inestabilidad, las nubes siguen creciendo en altura. Las fuertes y continuas corrientes de aire ascendente impiden que la humedad caiga. La región de corrientes ascendentes se hace más grande que las térmicas individuales que alimentan la tormenta.
En aproximadamente 15 minutos, la tormenta llega a la etapa de madurez, que es el período más violento del ciclo de vida de la tormenta. En este punto, las gotas de humedad, ya sea lluvia o hielo, son demasiado pesadas para la nube las sostenga y comienzan a caer en forma de lluvia o granizo. Esto crea un movimiento descendente del aire. Aire cálido ascendente, aire frio descendente inducido por la precipitación, y violenta turbulencia, todos existen dentro y cerca de la nube. Por debajo de la nube, el aire descendente incrementa los vientos de superficie y disminuye la temperatura. Una vez que el movimiento vertical en la parte superior de la nube se ralentiza, la parte superior de la nube se expande y toma una forma similar a un yunque.
En este punto, la tormenta entra en la etapa de disipación. Esto es cuando las corrientes descendentes se generalizan y remplazan las corrientes ascendentes necesarias para sostener la tormenta.
Las alturas, del dibujo estan en metros.
Es imposible volar sobre las tormentas en aviones ligeros. Las tormentas severas pueden atravesar la tropopausa y alcanzar alturas asombrosas entre 50.000 y 60.000 pies, dependiendo de la latitud.
Volar debajo de las tormentas puede someter a las aeronaves a lluvia, granizo, rayos dañinos y turbulencia violenta. Una buena regla de oro es rodear las tormentas identificadas como severas o que dan un eco radar intenso, a por lo menos 20 millas náuticas (NM) ya que el granizo puede caer varios kilómetros fuera de las nubes. Si volar alrededor de una tormenta no es una opción permanezca en el suelo hasta que pase.
La clasificación de nubes se puede dividir en tipos de nubes específicos de acuerdo a la apariencia externa y la composición de la nube. Conocer estos términos puede ayudar al piloto a identificar las nubes visibles.
La siguiente es una lista de clasificación de nubes:
• Cúmulos: nubes amontonadas o apiladas
• Estratos: formadas en capas
• Cirrus: nubes altas fibrosas , en rizos por encima de 20.000 pies
• Castellanus: base común con desarrollo vertical independiente, como un castillo
• Lenticularis: forma de lente, formado en montañas con vientos fuertes
• Nimbus: nubes cargadas de lluvia
• Fracto: rotas o desflecadas
• Alto: identifica nubes de nivel medio y también alto, existente entre 5.000 a 20.000 pies
Techo de nubes en aviación.
Para los fines de la aviación, un techo es la capa de nubes más baja reportadas con claros (broken) o cubierto (overcast), o la visibilidad vertical en un oscurecimiento como la niebla o neblina. Las nubes son reportadas como “broken” cuando de cinco a siete octavos del cielo está cubierto de nubes. “Overcast” significa que el cielo está cubierto con nubes. La información del techo actual se reporta en el informe de meteorología aeronáutica de rutina (METAR) y estaciones meteorológicas automáticas de varios tipos.
Visibilidad en aviación:
En estrecha relación con la cobertura de nubes y techos reportados está la información de visibilidad. La visibilidad se refiere a la mayor distancia horizontal a la que se pueden ver a simple vista objetos prominentes.
La visibilidad actual se reporta en el METAR y otros informes meteorológicos aeronáuticos, así como por los sistemas meteorológicos automatizados. La información de visibilidad, según lo predicho por los meteorólogos, está disponible para el piloto durante el chequeo prevuelo del tiempo.
Precipitación.
La precipitación se refiere a cualquier tipo de partículas de agua que se forman en la atmósfera y caen al suelo.
Tiene un profundo impacto en la seguridad de vuelo.
Dependiendo de la forma de precipitación, puede reducir la visibilidad, crear situaciones de engelamiento, y puede afectar el rendimiento en el despegue y aterrizaje de un avión.
La precipitación ocurre porque las partículas de agua o hielo en las nubes crecen en tamaño hasta que la atmósfera ya no los puede mantener. Se puede presentar en varias formas a medida que caen hacia la Tierra, incluyendo llovizna, lluvia, granizo, nieve y hielo.
La llovizna se clasifica como gotitas de agua muy pequeñas, de menos de 0,5 milímetros de diámetro. La llovizna suele acompañar a la niebla o nubes estratos bajas. Las gotas de agua de mayor tamaño se conocen como lluvia. La lluvia que cae por la atmósfera, pero se evapora antes de golpear el suelo se conoce como virga.
La lluvia helada y llovizna helada ocurre cuando la temperatura de la superficie está por debajo de congelamiento; la lluvia se congela al entrar en contacto con la superficie más fría.
Si la lluvia cae a través de una inversión de temperatura, se puede congelar al pasar a través del aire frío subyacente y cae al suelo en forma de gránulos de hielo. Estos gránulos de hielo son una indicación de una inversión de temperatura y que existe lluvia helada a una altura superior. En el caso de granizo, las gotitas de agua helada suben y bajan por las corrientes de aire dentro de las nubes, creciendo en tamaño a medida que entran en contacto con más humedad. Una vez que las corrientes de aire ya no pueden sostener el agua helada, cae a la tierra en forma de granizo. El granizo puede ser del tamaño de un poroto, o puede crecer hasta 10 cm de diámetro, más grande que una pelota de béisbol.
La nieve es precipitación en forma de cristales de hielo que cae a un ritmo constante o en chubascos de nieve que comienzan, cambian en intensidad, y terminan rápidamente. La nieve que cae también varía en tamaño, siendo granos muy pequeños o copos grandes.Granos de nieve son el equivalente al tamaño de la llovizna.
La precipitación en forma alguna constituye una amenaza a la seguridad de vuelo. A menudo, las precipitaciones se acompañan de techos bajos y visibilidad reducida. Las aeronaves que tienen hielo, nieve o escarcha en las superficies deben limpiarse cuidadosamente antes de comenzar un vuelo debido a la posible interrupción del flujo de aire y la pérdida de sustentación. La lluvia puede contribuir con agua en los tanques de combustible. La precipitación puede crear riesgos en la superficie de la pista misma, haciendo difícil los despegues y aterrizajes, si no imposible, debido a nieve, hielo o charcos de agua y superficies muy resbaladizas.
Para saber más:
Bibliografía.
U.S. Department of Transportation
Federal Aviation Administration