TEMA 12A:

TURBULENCIA

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1. DEFINICIÓN

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v = vM + v ’ v : velocidad

vM : velocidad media

v ’ : velocidad turbulenta (fluctuación)

La turbulencia meteorológica es un estado del flujo de aire, en el cual, las velocidades muestran fluctuaciones irregulares.

2. CAPA LÍMITE PLANETARIA

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3. TURBULENCIA AERONÁUTICA

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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.

4. NIVELES DE TURBULENCIA

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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.

5. TURBULENCIA en SUPERFICIE

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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

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.

5.3. Turbulencia asociada a frentes

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5.4. Turbulencia mecánica asociada a superficies MONTAÑOSAS

5.4.1. Turbulencia en laderas

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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.

5.4.2. Turbulencia en la cima

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R R

Estructura de onda de montaña

5.4.3. Onda de montaña

Lenticular Lenticular

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5.4.3.1. Estructura de la onda de montaña

5.4.3.2. Propiedades de la onda de montaña

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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

6. TURBULENCIA en ALTURA

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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.

7. ALGUNOS PRECAUCIONES PARA EL VUELO

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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.