Tormentas
Tormentas.
Para que se forme una tormenta, el aire debe tener suficiente vapor de agua, un gradiente térmico inestable, y una acción de elevación inicial para iniciar el proceso de la tormenta.
Algunas tormentas ocurren al azar en el aire inestable, duran sólo una hora o dos, y sólo producen ráfagas de viento y lluvias moderadas.
Estas son conocidas como tormentas de masa de aire y son generalmente un resultado del calentamiento de la superficie.
Las tormentas de estado estables están asociadas con los sistemas climáticos. Los frentes, vientos convergentes, y los valles en altura fuerzan el movimiento hacia arriba generando estas tormentas que a menudo se forman en líneas de turbonada. En la etapa de madurez, las corrientes ascendentes se hacen más fuertes y duran mucho más tiempo que en las tormentas de masa de aire, de ahí el nombre de estado estable.
tormenta
El conocimiento de las tormentas y los peligros asociados con ellas es crítico para la seguridad de vuelo.
Peligros de las tormentas.
El clima puede ser un serio riesgo para el vuelo y una tormenta junta casi todos los peligros meteorológicos conocidos para la aviación en un solo paquete. Estos riesgos ocurren individualmente o combinados y la mayoría se pueden encontrar en una línea de turbonada.
Línea de turbonada (squall line) Una línea de turbonada es una banda estrecha de tormentas activas. A menudo se desarrolla en o delante de un frente frío con aire húmedo e inestable, pero se puede desarrollar en aire inestable lejos de cualquier frente. La línea puede ser demasiado larga para desviarla fácilmente y muy ancha y severa para penetrar en ella. Usualmente contiene tormentas estables y presenta el riesgo meteorológico individual más intenso para las aeronaves.
Por lo general, se forma rápidamente, alcanzando el máximo de intensidad durante el atardecer y las primeras horas de oscuridad.
Tornados
Las tormentas más violentas introducen aire en las bases de su nube con gran vigor. Si el aire entrante tiene movimiento inicial de rotación, a menudo se forma un vórtice extremadamente concentrado desde la superficie hasta dentro de la nube. Los meteorólogos han estimado que el viento en tal vórtice puede superar los 200 nudos, con la presión en el interior del vórtice muy baja. Los vientos fuertes recogen polvo y escombros y la baja presión genera una nube en forma de embudo que se extiende hacia abajo desde la base del cumulonimbus.
Si la nube no alcance la superficie, es una nube embudo; si toca la superficie de la tierra, es un tornado. Los tornados ocurren con tormentas aisladas como con líneas de turbonada. Los reportes para pronósticos de tornados indican que las condiciones atmosféricas son favorables para turbulencia violenta. Una aeronave que entra en un vórtice de tornado es casi seguro que sufrirá
daños estructurales. Dado que el vórtice se extiende hasta bien dentro de la nube, cualquier piloto en IFR que quede atrapado inadvertidamente en una fuerte tormenta podría encontrar un vórtice oculto.
Familias de tornados se han observado como apéndices de una nube principal extendiéndose varios kilómetros de la zona de rayos y precipitación. Por lo tanto, cualquier nube conectada a una tormenta severa lleva una amenaza violenta.
Turbulencia
Potencialmente peligrosa la turbulencia está presente en todas las tormentas, y una tormenta severa puede destruir una aeronave. La fuerte turbulencia dentro de la nube se produce con cizalladura entre las corrientes ascendentes y descendentes.
Fuera de la nube, la turbulencia de cizalladura se ha encontrado a varios miles de pies por encima y 30 kilómetros lateralmente de una fuerte tormenta. Una zona de turbulencia de bajo nivel es la zona de cizalladura asociada con las ráfagas.
A menudo, una «nube rollo» en el frente de una tormenta marca el techo de los remolinos en esta cizalladura y significa una zona muy turbulenta. Los frentes de ráfagas a menudo se mueven muy por delante (hasta 25 km) de la precipitación asociada. El frente de ráfaga produce a veces un cambio rápido y drástico en vientos de superficie por delante de una tormenta.
Engelamiento
Las corrientes ascendentes de una tormenta mantienen abundante agua líquida con tamaños de gotas relativamente grandes. Cuando se llevan por encima del nivel de congelación, el agua se convierte en superenfriada. Cuando la temperatura en la corriente ascendente se enfría a aproximadamente -15 °C, la mayor parte del vapor de agua restantes se sublima como cristales de hielo. Por encima de este nivel, a temperaturas más bajas, la cantidad de agua superenfriada disminuye.
El agua superenfriada se congela al impactar con un avión. Puede ocurrir hielo claro a cualquier altitud por encima del nivel de congelación, pero a niveles altos, el engelamiento por gotitas más pequeñas pueden ser escarcha o mixto escarcha y hielo claro. La abundancia de grandes gotas de agua superenfriadas, forma hielo claro muy rápido entre 0 °C y -15 °C y se puede encontrar frecuentemente en un grupo de células. El engelamiento de tormentas puede ser extremadamente peligroso.
Las tormentas no son el único lugar donde los pilotos podrían encontrar condiciones de engelamiento. Los pilotos deben estar atentos a la formación de hielo en cualquier momento cuando la temperatura se aproxima a 0 ºC y hay presente humedad visible.
Granizo.
El granizo compite con la turbulencia como el mayor peligro de las tormentas para las aeronaves. Las gotas superenfriadas por encima del nivel de congelación comienzan a congelarse. Una vez que una gota se ha congelado, otras gotas se unen y congelan sobre la misma, por lo que el granizo crece a veces en una bola de hielo enorme.
El granizo grande ocurre con tormentas severas con fuertes corrientes ascendentes que llegan a grandes alturas. Eventualmente, el granizo cae, posiblemente a cierta distancia del núcleo de la tormenta. El granizo se puede encontrar en aire claro a varios kilómetros de las nubes de tormenta.
Cuando la piedra de granizo cae a través de aire cuya temperatura está por encima de 0 °C, empieza a fundirse y la precipitación puede alcanzar el suelo, ya sea como granizo o lluvia. La lluvia en la superficie no significa ausencia de granizo en altura. Posiblemente el granizo debe preverse con cualquier tormenta, sobre todo debajo del yunque de un cumulonimbus grande.
Las piedras de granizos más grandes que media pulgada de diámetro pueden dañar significativamente una aeronave en unos pocos segundos.
Techo y visibilidad.
Generalmente, la visibilidad en una nube de tormenta es casi nula. El techo y la visibilidad también pueden estar restringidos por las precipitaciones y el polvo entre la base de la nube y el suelo. Las restricciones crean el mismo problema que todas las restricciones de techos y de visibilidad; pero los riesgos se multiplican cuando se asocian con los otros riesgos de tormentas como turbulencia, granizo y rayos.
Efecto sobre altímetros.
La presión por lo general cae rápidamente con la llegada de una tormenta, se eleva abruptamente con el inicio de la primera ráfaga y el arribo de la corriente descendente fría y chubascos fuertes, y luego cae a la normalidad cuando la tormenta pasa. Este ciclo de cambio de presión se puede producir en 15 minutos. Si el piloto no recibe un ajuste de altímetro correcto, el altímetro puede tener más de 100 pies de error.
Rayos.
Un rayo puede perforar el recubrimiento de una aeronave y dañar equipos de comunicaciones y navegación electrónica. Aunque se ha sospechado que los rayos encienden los vapores del combustible y provocan una explosión, son raros los accidentes graves debido a la caída de rayos. Un relámpago cercano puede cegar al piloto, haciéndolo momentáneamente incapaz de navegar, ya sea por instrumentos o por referencia visual. Un rayo cercano también puede inducir errores permanentes en el compás magnético.
Las descargas eléctricas, incluso las distantes, pueden interrumpir las comunicaciones de radio en frecuencias bajas y medias. Aunque la intensidad y frecuencia de los rayos no tienen ninguna relación simple con otros parámetros de las tormentas, las que son severas, por regla general, tienen una alta frecuencia de rayos. Ingestión de agua del motor.
Los motores de turbina tienen un límite en la cantidad de agua que pueden ingerir. Las corrientes ascendentes están presentes en muchas tormentas, particularmente en las etapas de desarrollo. Si la velocidad de la corriente ascendente en la tormenta se acerca o supera la velocidad máxima de las gotas de lluvia que caen, puede ocurrir una alta concentración de agua. Es posible que estas concentraciones estén en exceso de la cantidad de agua que los motores de turbina están diseñados para ingerir. Por lo tanto, las tormentas severas pueden contener áreas de alta concentración de agua que podrían resultar en el apagado y/o fallo estructural de uno o más motores.
Bibliografía.
U.S. Department of Transportation
Federal Aviation Administration
Para saber más: