Download MET_AERO_Tema6_Visibilidad

Meteorología para aviadores navales
Curso 2006
Prof.: Dr. Gustavo V. Necco
Escuela de Aviación Naval ESANA
Visibilidad
(limitaciones al
vuelo visual)
HUMO
NIEBLA
POLVO
VISIBILIDAD
(Limitaciones al vuelo visual)
La visibilidad
Las limitaciones del vuelo visual (VFR)
Necesidad del piloto de ver muy lejos frente a si.
Por ejemplo un avión ligero vuela en crucero a 100 kt enfrentando un avión comercial
a reacción en aproximación que vuela a 300 kt. Si se pueden ver cuando están
digamos a 4 millas náuticas (7.5 km) quedan 36 seg a los pilotos para evitar el
choque. Si la visibilidad se restringe digamos a 1 milla (1.8 km) les quedaría a los
pilotos sólo 9 seg para evitarlo.
La visibilidad es evidentemente un elemento muy
importante para el vuelo visual.
La visibilidad meteorológica
La visibilidad meteorológica en una dirección dada se entiende
como distancia máxima a la cual un objeto negro de tamaño
especificado puede ser visto y reconocido contra el horizonte
por un observador normal.
Es, por lo tanto, una medida de la transparencia atmosférica en
una dirección horizontal sobre la superficie terrestre relativa a
la visión humana.
Es casi habitual que la visibilidad en una dirección difiera de la otra. Hay dos
procedimientos distintos para registrarla, variando según el país que los
aplica:
a)
Visibilidad mínima: Es la más baja medida en cualquier dirección;
b)
Visibilidad predominante: Es la que prevalece sobre la mitad o
más del horizonte. A veces se la conoce como índice de visibilidad.
Medición de la visibilidad en superficie
Alcance meteorológico óptico
cerro
cerro
NORTE
torre de
comunicaciones
ESTE
tanque de agua
ruinas
pueblo
torre de control
empalizada
árboles
800 m
Iglesia
6 km
Haciendo un circulo de 360° el observador meteorólogico determina
el valor de la visibilidad.
Medición de la visibilidad en superficie
En muchos casos,
especialmente cuando la
visibilidad es débil, puede
variar según el sector.
En el ejemplo desde la
estación S la visibilidad
menor, del sector NE, es la
considerada como visibilidad
meteorológica (300 m)
Alcance visual en pista (RVR)
El personal aeronáutico está, sin embargo, interesado en el alcance al cual
pueden verse determinados objetos. Esto depende, no sólo de la transparencia
de la atmósfera, sino también de factores tales como la naturaleza del objeto y
su contraste con el fondo, el tamaño del objeto y la iluminación.
Se utiliza el término alcance visual para denotar la máxima distancia a la cual
un objeto dado es visible para un observador particular en condiciones
especificadas de luz.
En algunos aeropuertos los observadores registran la distancia horizontal
máxima a la cual pueden ver las señales de referencia de pista durante el día y
las luces de pista durante la noche. Esto se conoce como alcance visual en la
pista o rango visual en pista ( RVR).
Ello no implica la identificación o reconocimiento del objeto, por lo que este
alcance excede, normalmente, a la visibilidad (meteorológica).
El RVR es el parámetro que interesa al piloto durante el despegue y el
aterrizaje. Generalmente se mide sólo cuando la visibilidad meteorológica es
inferior a 1 km.
Visibilidad en vuelo
El observador meteorológico
determina la visibilidad horizontal.
El piloto en vuelo tiene una visión
oblicua y no horizontal. En general
el piloto ve menos lejos que el
observador meteorológico.
Atmósfera homogénea
visibilidad horizontal
Si la visibilidad es perfectamente
homogénea el observador met. M
distingue el paisaje hasta el punto E
y no más allá, digamos 5 km. El
piloto P no ve más allá de 5 km,
hasta el punto F.
El punto E situado más allá de los 5
km no es visible desde P
visibilidad horizontal
Visibilidad frente al sol
visibilidad horizontal
En vuelo, frente al sol, la visibilidad oblicua es siempre
netamente inferior a la visibilidad meteorológica (PH=PI<<ME)
Con el sol en la espalda es algo inferior a la visibilidad
meteorológica.
Visibilidad en vuelo
visibilidad horizontal
visibilidad horizontal
En vuelo se observa a menudo una capa brumosa o gris debajo del avión
(de altura muy variable 1500 a 5000 pies) mientras que al nivel donde se
vuela el aire es límpido.
La visibilidad oblicua es inferior a la meteorológica (en superficie), pero la
visibilidad horizontal PK es muy superior: del orden de decenas de km.
Paisaje visible en vuelo
En la mayoría de los
casos, con buena
visibilidad, el paisaje más
cercano que se puede ver
desde la cabina hacia
adelante (punto P) es
alrededor de 10 veces la
altura donde se
encuentra el avión.
En crucero nivelado a
3000 pies, p.e., el punto
P se sitúa a 30000 pies,
es decir cerca de 10 km.
visibilidad 30 km
Paisaje visible en vuelo
visibilidad 8 km
visibilidad 3 km
Si la visibilidad disminuye el horizonte natural ya no será visible.
Habrá que recordar que, a la altura en que vuelan la mayor parte de los
aviones ligeros:
- cuando la visibilidad es inferior a 8 km muy a menudo no se verá el
paisaje por delante del capot motor;
- cuando es inferior a 3 km el paisaje visible es tan limitado que se
deberá volar en IFR.
Causas de la limitación de la visibilidad
Presencia de
• Gotitas de agua en suspensión en la atmósfera
(neblinas, nieblas, nubes)
• Partículas sólidas en suspensión en la atmósfera
Recordar que el vapor de agua no afecta la visibilidad ya que, si bien está
siempre presente en el aire, es una forma gaseosa del agua que es
totalmente transparente.
Las partículas sólidas en suspensión pueden tener origen industrial,
en zonas habitadas, o bien originarse en finas particulas de tierra
levantadas por el viento, en zonas deshabitadas.
Vocabulario
Niebla (
):
Suspensión en el aire de gotitas de agua muy pequeñas,
habitualmente microscópicas. La niebla forma un velo blanquecino
que cubre el paisaje y reduce la visibilidad horizontal en la superficie a
menos de un kilómetro.
Neblina (
):
Similar a la niebla, pero con una visibilidad mayor, entre 1 y 10
kilómetros, que forma generalmente un velo mucho más delgado y
grisáceo que cubre el paisaje.
Bruma (
):
Similar a la niebla y la neblina, pero menos intensa. En la bruma no se
siente la impresión de humedad y de frío que hay en la niebla. Tiene
un color más o menos grisáceo.
Vocabulario
Litometeoros
Meteoros constituidos por partículas sólidas y secas.
Calima (Bruma seca) (
):
Suspensión en la atmósfera de partículas secas tan diminutas que dan
al cielo una apariencia opalescente. La calima forma un velo sobre el
paisaje, cuyos colores aparecen sin brillo y con tonalidades
distorsionadas.
Polvo ( ):
Suspensión en el aire de partículas de arena pequeña, levantadas
desde el suelo antes del momento de la observación por una tormenta
de polvo o de arena.
Humo (
):
Suspensión en la atmósfera de pequeñas partículas procedentes de
diversas combustiones.
Vocabulario
Litometeoros
Meteoros constituidos por partículas sólidas y secas.
Ventisca ( ):
Conjunto de partículas de nieve levantadas por el viento hasta poca
altura sobre el suelo. La visibilidad no se reduce sensiblemente al
nivel de la mirada del observador.
Tormenta de polvo ( ):
Conjunto de partículas de polvo o de arena levantadas con violencia
del suelo por un viento fuerte y turbulento hasta grandes alturas.
Remolino de polvo ( ):
Conjunto de partículas de polvo o de arena acompañadas a veces de
pequeños residuos, levantados del suelo en forma de una columna
giratoria y de altura variable, con eje sensible vertical y de poco
diámetro.
Las nieblas de acuerdo a su génesis
Nieblas por enfriamiento
Se generan mediante la disminución que experimenta la capacidad del
aire para retener vapor de agua cuando disminuye la temperatura.
• De radiación
• De advección
• Orográficas
Nieblas de evaporación
Se producen cuando se evapora agua en el aire frío.
Nieblas de radiación
Se producen por el enfriamiento que sufre la atmósfera como consecuencia de la
pérdida nocturna del calor. Para ello es necesario que el cielo esté claro o casi claro y
que las velocidades del viento sean muy bajas (entre 3 y 13 Km/h) con una humedad
relativa alta. Estas nieblas ocurren preferentemente en invierno y en general se disipan
una o dos horas después de la salida del sol.
Niebla de radiación
Formación y disipación
de nieblas de radiación
Estas nieblas aparecen
esencialmente por la mañana
cuando se observa la temperatura
mínima diurna y son muy raras en la
media tarde, con la insolación
máxima.
Existe entonces una relación entre la
marcha diurna de la humedad
relativa, conduciendo a la saturación
de vapor de agua a ciertas horas,
con la marcha diurna de la T
(recordar Tema 2).
La evolución diurna de la la
humedad relativa HR es
groseramente inversa a la de la T:
HR pasa por un máximo cuando T
es mínima e inversamente.
Temperatura
(en el abrigo)
temperatura del
aire T
punto de rocío
Td
amanecer
puesta del
sol
Humedad relativa HR
máximo
mínimo
amanecer
puesta del
sol
Formación y disipación de
nieblas de radiación
Hemos visto que la humedad relativa
pasa por un máximo después del
amanecer. Si llega a 100% hay
saturación y aparece la condensación
y consiguiente niebla (de radiación).
Si bien esta niebla suele disiparse
cuando aumenta T, al fin de la
mañana, es posible que en invierno
dure más tiempo.
Humedad relativa HR
saturación
amanecer
Temperatura
puesta del
sol
temperatura del
aire T
Niebla
probable
La previsión de la niebla se efectúa
comparando la evolución prevista de
la T con el punto de rocío Td (ver
grafico)
punto de rocío Td
amanecer
puesta del
sol
Formación y disipación de nieblas de radiación
Debido a la radiación desde el suelo este tipo de nieblas comienzan a ras del
suelo.
Poco a poco , a causa de la turbulencia del aire, su espesor aumenta, pero
raramente pasa los 500 m de altura por encima del suelo.
Formación y disipación de nieblas de radiación
niebla
Stratus bajo
neblina
bruma
La disipación de la niebla se debe al recalentamiento del suelo. Comienza a
reabsorberse y se tiene la impresión que la niebla se « despega » del suelo.
La niebla evoluciona hacia un Stratus bajo cuya base, debido al calentamiento,
se eleva progresivamente. Cuando la base alcanza al tope, esta se disipa.
Ocasionalmente puede evolucionar en Stratocumulus o Cumulus.
Formación y disipación de nieblas de radiación
Para que las nieblas de radiación puedan producirse es necesario
que:
• El cielo esté despejado durante la noche (si no la
radiación saliente es insuficiente)
• La humedad sea bastante alta
• El viento sea débil, pero no calmo (para que exista
una leve turbulencia)
Nieblas de advección
Se generan cuando una corriente de aire cálido y húmedo se desplaza sobre una
superficie más fría. El aire se enfría desde abajo, su humedad relativa aumenta y el
vapor de agua se condensa formando la niebla.
Para que este tipo de niebla se forme es necesario que el viento sople con
una intensidad entre 8 y 24 km/h para que se pueda mantener constante el
flujo de aire cálido y húmedo. De exceder este valor es probable que la
niebla se desprenda del suelo, generándose una nube baja llamada estrato
turbulento o stratus de advección.
Nieblas de advección
Golden Gate, Bahia de San Francisco
Nieblas costeras
Están relacionadas con la generación de brisas de mar, que aparecen en
tiempo bueno y calmo. El aire permanece entonces sobre la superficie del
mar durante la noche y se vuelve muy húmedo en las capas bajas.
BRISA DE MAR
Límite
del aire
marítimo
niebla
mar
Cuando la brisa comienza provoca algo de turbulencia, se condensa el
vapor de agua y se forma la niebla sobre el mar, alcanzando la costa.
Este proceso se inicia generalmente a las 10 u 11 hs de la mañana, al
penetrar en el continente se despega del suelo y a 1 o 2 km de la costa se
forman Stratus.
Nieblas costeras
Mount Tamalpais en el
ocaso, Marin County,
California
Vieja bateria del ejercito cerca de
Rodeo Beach Marin Headlands,
California
Nieblas orográficas
Se generan dentro de las corrientes de aire que ascienden sobre las
laderas montañosas o elevaciones del terreno. Esto se debe a que cuando
el aire asciende, se expande y se enfría. Este enfriamiento, lleva aparejado
un aumento de la humedad relativa pudiendo alcanzarse la saturación.
Es condición que la humedad relativa inicial sea elevada y que el viento sea
persistente y no muy intenso
Nieblas orográficas
Niebla orográfica a lo
largo de los picos del
Monte Lushan en la
provincia de JiangXi,
China
Nieblas de evaporación
Se producen cuando se evapora agua en
el aire frío. Este cambio de estado del
agua puede ocurrir de dos maneras:
1)
Cuando una corriente de aire frío y
relativamente seco fluye o permanece
en reposo sobre una superficie de
agua de mayor temperatura. Es
común en las zonas polares, y sobre
los lagos y lagunas en invierno.
2)
Cuando llueve, si el agua que cae
tiene mayor temperatura que el aire
del entorno, las gotas de lluvia se
evaporan y el aire tiende a saturarse.
Estas se forman dentro del aire frío de
los frentes de lento movimiento como
los estacionarios, calientes o los
frentes fríos lentos. Son espesas y
persistentes.
Nieblas de evaporación
Niebla de evaporación matinal, sobre un lago en Knoxville, Tennessee
Nieblas
Situaciones a evitar
Decolaje matinal:
bosque
río
Las nieblas son más frecuentes en invierno y menos en verano, aunque
pueden ocurrir en ciertas mañanas estivales.
Por encima de lugares donde el suelo, o la vegetación, provee humedad al
aire la disipación de nieblas y St es más tardía ( quizas de una hora o más).
Es el caso de bosques, ríos o grandes arroyos, lagos, pantanos y zonas de
irrigación agrícola.
Nieblas
Decolaje matinal:
Precauciones
• No decolar inmediatamente después de la disipación de una
niebla (habrá muchos lugares donde todavía no esté disipada)
• Esperar que los Stratus que siguen a la niebla se disloquen lo
suficiente como para que el avión pueda pasar entre los huecos de
la capa de St.
• Si se cumple la condición anterior y el avión está equipado de
radio planear de efectuar el vuelo por encima de los Stratus
• No decolar hasta que no se esté seguro que se puede pasar por
debajo de la capa nubosa antes de llegar al aeródromo de destino
Aeródromos costeros
Precauciones
Aún con buen tiempo no decolar jamás hacia un aeródromo costero sin
obtener información meteorológica actualizada sobre posibilidad de nieblas
costeras
límite del aire marítimo
BRISA DE MAR
niebla
Si a pesar de todas las precauciones se observan Stratus cada vez más
numerosos al aproximarse a la costa, nunca pasar por debajo
Climatología
Climatología
Estación Aeroparque
Buenos Aires - Argentina
Lat 34º 34'S - Long 58º 25'W de G. Alt. 6 metros
Numero medio de días con
ene
feb
mar
abr
may
jun
jul
ago
set
oct
nov
dic
AÑO
cielo claro
12
12
12
11
10
8
7
9
9
9
10
12
121
cielo cubierto
4
4
5
5
7
11
10
9
8
9
6
6
84
precipitaciones
7
7
7
7
6
7
7
7
7
9
9
9
89
granizo
0.2
0
0
0
0
0
0.1
0.2
0.4
0
0
0
1
nevada
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
niebla
0.3
0.3
0.3
0.9
4
6
7
3
2
1
0.1
0.2
25.1
helada
0
0
0
0
0
0.8
0.6
0.1
0
0
0
0
1.5
tormenta eléctrica
6
5
5
4
3
2
3
3
3
5
5
5
49
Niebla del 4 julio 2006 : Estación Floresta FC Sarmiento
Niebla del 4 julio 2006 : Puertos de Montevideo, La Plata y Buenos Aires cerrados . En
condiciones de 'bajo mínimo' el aeroparque metropolitano y los aeropuertos de Río
Cuarto en Córdoba, La Plata, Rosario, Paraná, Iguazú, Concordia, San Fernando, El
Palomar, Moreno y Montevideo
Noción de techo (ceiling – plafond)
Los términos techo y techo nuboso se definen como la altura por encima del
suelo de las capas nubosas mas bajas (cuya nubosidad parcial cubra más de
la mitad del cielo). Es un término aeronáutico y no meteorológico.
techo
efectivo
500’
visibilidad
oblicua buena
visibilidad oblicua pobre
techo
informado 500’
Informa
« cielo invisible »
visibilidad vertical 500’