VARIABLES METEOROLÓGICAS: VIENTO Y HUMEDAD ATMOSFÉRICA

Alejandra Pizarnik: Hija del viento.  Fuente: AP

1.   INTRODUCCIÓN

La presión y el viento son dos magnitudes atmosféricas estrechamente relacionadas entre sí. El principal motor que impulsa al aire a moverse es la diferencia de presiones existentes entre distintos lugares, de tal manera que el aire se pone en movimiento precisamente para paliar esos desequilibrios de presión. A su vez el viento, al desplazar masas de aire desde unos lugares a otros, genera vacíos y agolpamientos de aire que contribuyen a alterar la distribución de las presiones (Pita, 2009). Dada esta conexión entre ambas variables, su estudio se desarrolla, por lo general, de manera conjunta. 

Debido a que la atmosfera es un fluido que se desplaza en todas las direcciones obedeciendo a un desequilibrio de presiones, es lógico que exista una interrelación entre los movimientos verticales y horizontales del aire. En la atmosfera todos los movimientos se encuentran conectados y son estrechamente interdependientes, de forma que cualquier movimiento horizontal conduce a un movimiento vertical, y viceversa. El viento siempre se desplaza desde las zonas de alta presión hacia las de baja presión, presentándose en los primeros agolpamientos de aire y vacíos en las segundas. Por lo general en las zonas de alta presión existe acumulación de aire que obliga a que este diverja desplazándose hacia zonas de baja presión en las que, por su naturaleza, se presentan deficiencias o vacíos de aire. En estas últimas el aire tiende a escapar, ya sea debido a efectos térmicos o dinámicos. La configuración zonal de sistemas de baja y alta presión determina el movimiento atmosférico y la intensidad de este.

El aire, en el plano general, se mueve en función de compensar los desequilibrios de presión y debido al movimiento de rotación de la tierra. Las diferencias de presiones están íntimamente ligadas a las diferencias térmicas experimentadas por la superficie terrestre al absorber la radiación electromagnética proveniente del sol. Como la superficie no es uniforme, sino que más bien presenta una gran variedad de cubiertas que absorben o reflejan la radiación solar de maneras distintas, así también se configuran diferencias marcadas en la presión que el aire ejerce sobre la superficie, siendo esta mayor en las superficies en donde se presenta menos calentamiento y viceversa, siempre que consideremos un mismo nivel horizontal. Sin embargo, es necesario considerar otros factores que entran en juego, más allá de lo que concierne a la temperatura, a la hora de hacer un análisis para determinar cuan altas o bajas pueden ser las presiones en un lugar determinado y como estas pueden inducir el movimiento atmosférico. Dos de estos factores son la latitud y la altitud, ya que en función de estos la densidad del aire varía y con ello, efectivamente, varían las presiones.  

2.   CONCEPTO Y MEDICIÓN DEL VIENTO

El viento se define como el movimiento horizontal o parahorizontal del aire. En este concepto se deja de lado el movimiento vertical del mismo, el cual tiene una componente mucho menor a pesar de su gran importancia para la comprensión de numerosos fenómenos meteorológicos. Sin embargo, es necesario aclarar que los movimientos horizontales que constituyen el viento se deben entender como movimientos relativos respecto a la superficie terrestre y no como movimientos absolutos. 

Como ya se sabe, la tierra realiza un movimiento de rotación alrededor de su eje en dirección W – E y la atmosfera, adherida a ella por la atracción gravitacional, realiza ese mismo movimiento en simultaneo. Para un observador en tierra este desplazamiento del aire no resulta apreciable porque es sincrónico con su propio desplazamiento, de ahí que no se califique como viento. Solo cuando el movimiento horizontal del aire es diferente en dirección o velocidad al realizado por la superficie terrestre adquiere para dicho observador la categoría de viento. Así, un viento del W debe entenderse como un desplazamiento del aire en dirección W-E a velocidad superior a la rotación terrestre. Por otra parte, un movimiento del aire en dirección W–E, pero a menor velocidad que la rotación, será calificado como viento del E. Por último, un desplazamiento horizontal del aire con dirección W-E con velocidad idéntica a la rotación de la tierra, será calificado como viento en calma. Descarga el documento completo aquí

VARIABLES METEOROLÓGICAS: RADIACIÓN, TEMPERATURA Y PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Figura 1. Tiempo convectivo. Fuente: Archivo Meteorología Para Todos.

1.   INTRODUCCIÓN

Las variables meteorológicas son parámetros, elementos caracterizadores del estado del tiempo que son medibles y que a través de su comportamiento permiten conocer cuál es la condición que presenta la atmosfera en su momento. Las variables meteorológicas por excelencia; es decir; las más importantes a la hora de conocer el estado de esa mezcla gaseosa que envuelve al planeta son la temperatura, la presión atmosférica, la humedad, el viento, la radiación solar y la evaporación; a estas se le suman otras de mayor especificidad dependiendo el objetivo perseguido o el área de estudio de la meteorología en la que se enfoque.

A nivel aeronáutico, además de la temperatura, la presión atmosférica, la humedad y el viento, también se incorporan otros parámetros medibles tanto instrumental como sensorialmente, tales como la visibilidad, el alcance visual en pista, la cantidad de nubes, la presencia de cortantes de viento (wind shear), la temperatura y estado del mar y el estado de las pistas de aterrizaje; además de ello se debe hacer una notificación del fenómeno atmosférico que se observe en tiempo presente y, en algunas ocasiones, en tiempo pasado reciente.

La precisión en la medida de estas variables es fundamental para garantizar la seguridad aérea, por lo tanto es requerimiento imperante para ello contar con el instrumental convencional y automático necesario y suficiente; además, de personal formado y competente para interpretar y describir lo más acertadamente posible las condiciones meteorológicas reinantes del momento, así como las previstas para diferentes horizontes de tiempo en los aeródromos y sus alrededores, por medio de la percepción sensorial y el análisis de los datos instrumentales. La tecnología también juega, hoy más que nunca, un papel preponderante en aras de optimizar la calidad de la información meteorológica, especialmente en lo que respecta al campo de la navegación aérea.

La información meteorológica aeronáutica se transmite mediante informes codificados en claves alfanuméricas realizados para diferentes fines, en tiempo real o previsto y con distintas periodicidad y vigencia. Estos informes concentran fundamentalmente la descripción de los parámetros descritos anteriormente dispuestos en grupos y con extensión variable dependiendo de las condiciones de tiempo atmosférico que existan o se prevean.

En este aparte se hará énfasis en la radiación, la temperatura y la presión atmosférica desde un punto de vista general. En próximos módulos se estudiarán estas mismas variables junto a las demás señaladas específicamente para el campo aeronáutico.

1.   EL CALOR

La principal fuente de energía en la atmósfera es el Sol. Cómo llega esta energía, cómo se transporta y cómo se transforma son los temas que ocupan a la meteorología.

Según el principio de la conservación de la energía, esta ni se crea ni se destruye, sino que se transforma, así podemos encontrar en la atmósfera energía cinética, potencial, química o calorífica, pero toda procede en última instancia de la energía solar y una parte pequeña del movimiento de rotación de la tierra...descarga el documento completo aquí

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LA ATMÓSFERA

Imagen 1. Danza de cúmulos. Fuente: archivo personal del autor

1.INTRODUCCIÓN 

El sistema climático terrestre es un acoplamiento de componentes físicos y biogeoquímicos que mediante su interacción genera la miscelánea de climas que caracterizan al planeta. A través de unas entradas, representadas fundamentalmente por flujos energéticos provenientes del sol y másicos relacionados con la naturaleza de cada componente – Atmósfera, Hidrosfera, Criosfera, Litosfera y Biosfera –, se intercambian materia y energía por medio de mecanismos de frontera cuyos procesos representan la parte central del sistema, la cual genera como salidas la gran variedad climática que los estudios e investigaciones han arrojado hasta hoy. Dependiendo de factores geoastronómicos como la esfericidad del planeta, la inclinación del eje terrestre, los movimientos de traslación y rotación, la latitud, la continentalidad u oceanidad, entre otros, se configura un variado perfil de condiciones climáticas entre las que se enmarcan de igual manera las diferentes manifestaciones del tiempo atmosférico. 

La atmósfera, quizá el componente más dinámico de todo el sistema, es un fluido gaseoso que presenta, al igual que este, un estado de equilibrio dinámico caracterizado por movimientos tanto de componente vertical como horizontal que transportan, en conjunción con el aire mismo, flujos de calor y aerosoles. Objeto de estudio de la Meteorología, este subsistema es el escenario en el que ocurre la sucesión infinita de estados del tiempo, es decir, las condiciones atmosféricas que se presentan en un lugar en un momento determinado y que son susceptibles de cambios continuos, un estado atmosférico efímero, caracterizado por los valores o magnitudes que temporalmente adoptan una serie de variables que son objeto de medida, para determinarlo o describirlo. 

La atmósfera juega un papel esencial en el equilibrio energético de la tierra porque controla la cantidad de radiación que llega al suelo y la radiación terrestre liberada al espacio; a la vez, es el principal medio de transferencia de calor en el planeta, por esta razón es comparada con una gigantesca máquina térmica, impulsada por el permanente desequilibrio de temperaturas entre el Ecuador y los Polos, que recibe energía en forma de calor, transforma parte de ella en energía cinética y realiza un trabajo. 

Este subsistema climático está conformado por una mezcla de gases y partículas sólidas y líquidas en suspensión, que en cierta forma permanecen sujetas a la superficie terrestre gracias a la fuerza de gravedad. Debido a ello y producto de la compresión que se genera en las capas más bajas, casi toda se concentra en los niveles próximos a la superficie más allá de que su presencia se estima hasta aproximadamente 10.000 kilómetros de altitud, en donde se confunde con el medio interplanetario. Es necesario aclarar que para efectos aeronáuticos la OACI define un nivel máximo de la atmósfera hasta 1.000 kilómetros. 

Los estudios continuos que se desarrollan en función de una mejor comprensión del comportamiento de la atmósfera evidencian que dentro de aproximadamente los primeros cinco kilómetros se concentra la mitad de su masa, debajo de los diez kilómetros se localizan las dos terceras partes de la misma y por encima de los sesenta kilómetros no queda más que una milésima parte (véase imagen 2). 

Su densidad máxima se da sobre la superficie, también como consecuencia de la atracción gravitacional, y decrece gradualmente con la altura hasta que se hace indistinguible del gas interplanetario. No existe, pues, un límite superior bien definido. Su composición química y estructura física y dinámica varían con la altura en función de la atracción gravitatoria, los procesos biogeoquímicos que tienen lugar en la superficie terrestre y la incidencia de la luz solar. 

Teniendo en cuenta que el radio medio de la Tierra es de 6370 km, la atmósfera es realmente una capa muy delgada. Para hacernos una idea de cuánto, si nos imaginamos el planeta de las dimensiones de una lámpara de papel en forma de globo, el grosor del papel se podría comparar con el grosor de la atmósfera. 

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INTRODUCCIÓN A LOS REPORTES METEOROLÓGICOS METAR - SPECI

En los cuatro tutoriales que se comparten a continuación se desarrolla una breve introducción acerca de los reportes meteorológicos aeronáuticos METAR y SPECI.

TUTORIAL I

TUTORIAL II

TUTORIAL III

TUTORIAL IV

Ver vídeos en YouTube

Nelson Vásquez Castellar

METEOROLOGÍA AERONÁUTICA: AJUSTES ALTIMÉTRICOS

En este vídeo se da una explicación acerca de los ajustes altimétricos QNH, QFE y QNE, sus diferencias y su importancia.

VARIABLES METEOROLÓGICAS DE INTERÉS AERONÁUTICO: PARTE I: INTRODUCCIÓN

Imagen 1. Precipitaciones alrededor del aeropuerto Ernesto Cortissoz de Barranquilla.
Fuente: www.elobservadorm.blogspot.com

El sistema climático terrestre es un acoplamiento de componentes físicos y biogeoquímicos que mediante su interacción genera la miscelánea de climas hasta hoy documentada. A través de unas entradas, representadas fundamentalmente por flujos energéticos provenientes del sol y másicos relacionados con la naturaleza de cada componente – Atmosfera, Hidrosfera, Criosfera, Litosfera y Biosfera –, se intercambian materia y energía por medio de mecanismos de frontera cuyos procesos representan la parte central del sistema, la cual genera como salidas la gran variedad climática que caracteriza a la Tierra. Dependiendo de factores geoastronómicos como la esfericidad del planeta, la inclinación del eje terrestre, los movimientos de traslación y rotación, la latitud, la continentalidad u océanidad, entre otros, se configura un variado perfil de condiciones climáticas entre las que se enmarcan de igual manera las diferentes manifestaciones del tiempo atmosférico.   

La atmosfera, quizá el componente más dinámico y central de todo el sistema, es un fluido, mayoritariamente gaseoso, que presenta, al igual que este, un estado de equilibrio dinámico caracterizado por movimientos tanto de componente vertical como horizontal que transportan, en conjunción con el aire mismo, flujos de calor y aerosoles.  Objeto de estudio de la Meteorología, este subsistema es el escenario en el que ocurre la sucesión infinita de estados del tiempo; es decir, las condiciones atmosféricas que se presentan en un lugar específico, en un momento determinado y que son susceptibles de cambios continuos, un estado atmosférico efímero, caracterizado por los valores o magnitudes que temporalmente adoptan una serie de variables que son objeto de medida, para determinarlo o describirlo.

Las variables meteorológicas son parámetros, elementos caracterizadores del estado del tiempo que son medibles y que a través de su comportamiento permiten conocer cuál es la condición que presenta la atmosfera en su momento. Las variables meteorológicas por excelencia; es decir; las más importantes a la hora de conocer el estado de esa mezcla gaseosa que envuelve al planeta son la temperatura, la presión atmosférica, la humedad, el viento, la radiación solar y la evaporación; a estas se le suman otras de mayor especificidad dependiendo el objetivo perseguido o el área de estudio de la meteorología en la que se enfoque... sigue leyendo aquí

Nelson Vásquez Castellar

Imagenes del día: secuencia de un típico TSRA

Esta secuencia de imágenes y vídeos obedecen a un evento típico de tormentas con lluvia en el Aeropuerto Ernesto Cortissoz de Barranquilla, Colombia.

Nelson Vásquez Castellar

LA IMAGEN DEL DÍA

Cumulus y cirrustratus

Cúmulus congestus en proceso de desarrollo con cirrustratus como telón de fondo. A pesar de la gran distancia vertical que separa a ambos géneros de nubes y la marcada diferencia de sus características, hacen una combinación perfecta que embellece el paisaje y reconforta la vista.

Esta imagen fue tomada hoy (22 de agosto) en el Aeropuerto Ernesto Cortissoz de Barranquilla a las 13:30 HLC por José Mauricio Molina, estudiante del programa de Piloto Comercial de Aeronaves en la escuela PROTECNICA SAS. Las nubes se encontraban ubicadas hacia el suroeste del aeródromo.

Fundamentos de Meteorología Aeronáutica: la observación, el punto de partida

Observación de nubes en el aeropuerto Ernesto Cortissoz de Barranquilla.

Foto tomada por el autor.

Todo análisis meteorológico previo a una predicción tiene como punto de partida una etapa de observación. A partir de este argumento se puede llegar a la conclusión de que un acertado pronóstico se sustenta en la exactitud y la mayor frecuencia posible con la que se realice dicha etapa.

Desde tiempos memorables, cuando se comenzó a llevar a cabo ese proceso lógico y ordenado de generar conocimiento llamado método científico, ha sido palpable que todo empieza en función de la paciente, exhaustiva, constante y sistemática fase de observación. Bajo la mira decidida y contemplativa de un observador se encaminan toda una serie de posibles resultados que confluyen a la construcción de una verdad, de un conocimiento refutable y verificable, no absoluto. Una vez determinado el fenómeno (proceso, sistema, etc.) de interés que se pretende estudiar hay que dar paso a la curiosidad para percibir lo más exacto posible su aparición, las circunstancias bajo las cuales se produce y las características que lo definen.

En meteorología aeronáutica el proceso observatorio necesariamente debe cumplir estas exigencias para contribuir al logro del objetivo primordial de una aeronavegación segura y confiable. Para ello es fundamental contar con el concurso de personal idóneo para el desarrollo de un análisis sensorial e instrumental que permita identificar, a la luz de sus conocimientos, las condiciones atmosféricas reinantes en todo momento, las posibles tendencias de cambio y las implicaciones que estas tienen para la operación de las aeronaves tanto en vuelo como en tierra.

La reiterada, minuciosa y rigurosa manera con la que se desarrolle la observación hará de esta un insumo preciado para el proceso de análisis y verificación previos al pronóstico. La capacidad de prever y anticiparse con el mayor nivel probabilidad a la ocurrencia o presentación de las condiciones de tiempo atmosférico depende de ello. Por lo tanto, la preparación, la mística y la adecuada posición visual del observador marcan también, sobremanera, un ítem sin el cual es imposible que los resultados de una etapa repercutan positivamente en la otra.

Un observador meteorológico es una persona con capacidades sensoriales e interpretativas óptimas que está al tanto de la evolución del tiempo atmosférico; es decir, de esas condiciones de la atmósfera que se presentan en un momento dado, en un lugar determinado (en este caso, un aeródromo) y que son susceptibles de cambios continuos. Para ello debe registrar y analizar constantemente el comportamiento de las variables meteorológicas, tales como temperatura, presión atmosférica, dirección y velocidad del viento, humedad, etc., a través de la instrumentación adecuada. Además de ello, debe percibir lo más acertado posible los tipos, cantidades y alturas de las nubes, la presencia o no de fenómenos y la reducción o no de visibilidad horizontal que ello pueda conllevar. La labor de un observador meteorológico es fundamental para el óptimo desarrollo de las operaciones propias de la navegación aérea.

Con el desarrollo tecnológico y la consecuente generación de instrumentos y equipos cada vez más sofisticados, la labor del observador meteorológico ha venido en detrimento, sin que ello signifique que se haya reducido su importancia; de hecho, hoy es más determinante dada las necesidades crecientes de productos meteorológicos por parte de la aeronavegación. Pero muy a pesar de ello, la confianza absoluta en la automatización y el repunte creciente de las nuevas tecnologías hace imparable la progresiva reducción de la influencia humana en la determinación de las condiciones atmosféricas reinantes, especialmente, en los aeródromos.

La labor de observación tiene mucho de vocación, mística y motivación. Desde tiempos ancestrales esta ha sido desarrollada bajo un aura esotérica, espiritual y de misterio, pero con el paso del tiempo la necesidad de registro fue cambiando paulatinamente esa visión. Primero el soporte anecdótico de los acontecimientos meteorológicos más impactantes y luego el registro numérico de los comportamientos de las variables atmosféricas medidas con instrumentos convencionales, fueron la antesala a la acumulación y análisis automático de la información. Muy a pesar del nivel precisión y la rapidez de respuestas que puede brindar la tecnología, ya se echa de menos la identificación natural que el hombre abocado a esta ciencia experimenta con la temperie, esa relación difícil de explicar, en donde el entorno atmosférico pasa a ser una extensión natural de sus propios miembros. Sin embargo, más allá del adelanto tecnológico, el concurso humano no podrá ser erradicado del todo. Nunca un software podrá equiparar el análisis inteligente, argumentativo y asociativo que solo una persona abocada por el amor a esta ciencia y a este oficio puede realizar.

La observación meteorológica va más allá de los números. Estos constituyen el insumo fundamental del análisis y enriquecen la interpretación de los resultados, pero la asociación y la relación que guardan los elementos propios de una observación atmosférica para comunicarse en un lenguaje claro y familiar solo las puede desarrollar una persona. Y no cualquier persona. Para ser observador meteorológico se requiere la adopción de una serie de competencias que van desde lo académico hasta lo experiencial, pasando por lo actitudinal. Actualmente se adolece de conocimiento meteorológico en el campo aeronáutico colombiano y el observador debe ser el faro que da luz ante esa deficiencia; por lo tanto, allí debe siempre estar una persona idónea de acuerdo a las competencias exigidas.

Conocimientos académicos en temas específicos de áreas como matemáticas, física, química, estadísticas, sistemas, etc., capacidad de análisis, proactividad, actitud de servicio, pero, sobre todo, amor por la profesión, lo que es palpable cuando su labor da como resultado un trabajo pulcro, ordenado, honesto y acertado a la realidad meteorológica, son en resumidas cuentas las competencias y actitudes que debe poseer un observador meteorológico en el día de hoy.

Un buen inicio, sin duda, potencia la probabilidad de un buen final. Así, de esa manera o bajo este argumento, una buena observación proyectará la realización de un buen pronóstico.

Nelson Vásquez Castellar

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