TEMA 12: TURBULENCIA Y CIZALLADURA DEL VIENTO

TEMA 12A:
TURBULENCIA
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1. DEFINICIÓN
 La turbulencia meteorológica es un estado del flujo de aire, en el cual,
las velocidades muestran fluctuaciones irregulares.
v = vM + v ’
v : velocidad
vM : velocidad media
v ’ : velocidad turbulenta (fluctuación)
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2. CAPA LÍMITE PLANETARIA
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3. TURBULENCIA AERONÁUTICA
1. Turbulencia aeronáutica es lo que normalmente se conoce como
"baches” Son aceleraciones horizontales o verticales, que pueden
modificar los parámetros de vuelo.
2. Aunque en la atmósfera hay turbulencia siempre, a efectos
aeronáuticos se considera que la hay, solamente cuando los
remolinos afectan al movimiento del avión.
3. Los remolinos que causan turbulencia significativa son aquellos cuyo
tamaño es del orden de la envergadura del avión, con diámetros de
unos metros.
4. Cuánto más alta sea la velocidad del avión, mayor será el número de
remolinos que el avión se encuentra por unidad de tiempo. Pueden
aparecer problemas de resonancia, sobre todo en niveles altos de
vuelo, por la regularidad de los remolinos.
5. Un avión ligero se ve más afectado por la turbulencia que uno
pesado, y un avión rápido más que uno lento.
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4. NIVELES DE TURBULENCIA
1. Turbulencia ligera:
Aceleración vertical = (- 0.2,+0.2) g. La velocidad fluctúa entre 5 y 15 kt.
Los objetos suelen estar en reposo y se percibe una leve molestia así como un
pequeño cambio en la presión que nos ejerce el asiento.
2. Turbulencia moderada.
Aceleración vertical = (- 0.5,+0.5) g. La velocidad fluctúa entre 15 y 25 kt.
El pasaje puede ser lanzado fuera de los asientos. Es necesario ajustarse los cinturones.
3. Turbulencia fuerte.
Aceleración vertical = (-1,+1) g. La velocidad puede fluctuar más de 25 kt.
El avión puede quedar fuera de control. El pasaje es zarandeado violentamente. Los
objetos sueltos dentro del avión son lanzados de unos lugares a otros. El tablero de
instrumentos vibra fuertemente y crea en el piloto serias dificultades muy graves.
4. Turbulencia extrema. Se produce raramente. Las oscilaciones de la velocidad son
bruscas, superando los 25 kt. El avión queda fuera de control y puede haber daños
estructurales muy graves.
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5. TURBULENCIA en SUPERFICIE
Cerca de la superficie, la turbulencia está relacionada con la rugosidad del
terreno y la convección.
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5.1. Turbulencia térmica o convectiva
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5.2. Turbulencia de estela
5.3. Turbulencia asociada a frentes
Tienen asociados fuentes cambios de viento, tanto en dirección como
en intensidad. Son destacables las ascendencias y la turbulencia que el
frente frío al avanzar genera en la zona cálida.
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5.4. Turbulencia mecánica asociada
a superficies MONTAÑOSAS
5.4.1. Turbulencia en laderas
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5.4.2. Turbulencia en la cima
Si la velocidad del viento es inferior a 20 kt, los efectos se manifiestan
hasta 1/3 de la altura del monte. Más arriba la circulación queda
restablecida y el viento es el que corresponde al gradiente de presión en
la atmósfera libre.
Si el viento supera los 20 kt , la perturbación en el flujo se manifiesta en un
estrato mucho mayor, habiéndose estimado en 4h.
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5.4.3. Onda de montaña
Estructura de onda de montaña
R
R
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5.4.3.1. Estructura de la onda de montaña
Lenticular
Lenticular
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5.4.3.2. Propiedades de la onda de montaña
1. Vientos mantenidos a menos de 30º de la perpendicular al eje de la
cadena montañosa, y valores mínimos en la cima en el rango 15-25 kt.
2. El viento ha de aumentar con la altura y ha de existir una capa de
aire estable sobre la cima a modo de inversión térmica.
3. La intensidad de la onda puede determinarse en función de la
longitud de onda (λ), máxima amplitud (μ) y velocidad vertical (ω).
Según datos experimentales, puede clasificarse la onda de acuerdo con
la tabla.
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5.4.3.3. Imágenes de la onda de montaña
Imagen visible de ondas de montaña a sotavento de los sistemas montañosos del norte
de la Península Ibérica. Sopla un viento fuerte de componente N. En esta imagen puede
apreciarse la uniformidad de la longitud de onda
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Nubes orográficos cayendo en cascada por la ladera de sotavento de la sierra
de Madrid. Sobre ellas se observan nubes lenticulares
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6. TURBULENCIA en ALTURA
Se define como turbulencia que se produce en la atmósfera libre, y que no está
relacionada con actividad convectiva visible. En altura, la turbulencia suele tener
lugar en zonas donde hay cizalladura (gradiente de viento). Le dedicaremos el
capítulo 17.
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7. ALGUNOS PRECAUCIONES PARA EL VUELO
1.
Una aproximación a la montaña con viento de cara (por el lado de
sotavento) es muy peligrosa, ya que la acción de la onda aumenta a
medida que disminuye la distancia a la montaña.
2.
El mejor procedimiento para aproximarse a la montaña, es hacerlo
con un ángulo de 45º, que permita retirarse rápidamente en caso de
encontrar turbulencia.
3.
En caso de tormenta, con fuerte turbulencia:
(a) Debe rodearse la columna manteniendo a una distancia de 20
millas náuticas alrededor de la nube.
(b) Por encima de la tormenta, se debe volar, excepcionalmente, a
una distancia aproximada de 1.000 pies por cada 10 nudos de viento
a ese nivel.
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