VisibilidadVisibilidad(limitaciones al (limitaciones al vuelo visual)vuelo visual)

Meteorología para aviadores navalesCurso 2006Prof.: Dr. Gustavo V. Necco

Escuela de Aviación Naval ESANA

VISIBILIDAD(Limitaciones al vuelo visual)

NIEBLA

POLVO

HUMO

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.

Alcance meteorológico óptico

Medición de la visibilidad en superficie

Haciendo un circulo de 360° el observador meteorólogico determina el valor de la visibilidad.

NORTE ESTEcerro

ruinas

cerro

pueblo

Iglesia 6 km

torre de control

árboles 800 m

tanque de agua

torre de comunicaciones

empalizada

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

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 horizontal

visibilidad oblicua

visibilidad oblicua

Visibilidad frente al sol

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.

visibilidadvisibilidad

visibilidad horizontal

sol en la ESPALDAsol de FRENTE

Visibilidad en vuelo

visibilidad horizontal

visibilidad horizontal

visibilidad oblicua

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 3 km visibilidad 8 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.

amanecer

amanecer

puesta del sol

puesta del sol

Temperatura (en el abrigo)

Humedad relativa HR

temperatura del aire T

punto de rocío Td

máximo

mínimo

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.

La previsión de la niebla se efectúa comparando la evolución prevista de la T con el punto de rocío Td (ver grafico)

Temperaturatemperatura del aire

T

punto de rocío Td

amanecer

amanecer

puesta del sol

puesta del sol

Humedad relativa HR

saturación

Niebla probable

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

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.

niebla

neblina

Stratus bajo

bruma

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.

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.

BRISA DE MAR

niebla

mar

Límitedel aire

marítimo

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

NieblasSituaciones a evitar

Decolaje matinal:

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.

bosque río

NieblasDecolaje 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

Si a pesar de todas las precauciones se observan Stratus cada vez más numerosos al aproximarse a la costa, nunca pasar por debajo

BRISA DE MAR

niebla

límite del aire marítimo

Climatología

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

Estación AeroparqueBuenos Aires - Argentina

 

Climatología

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

Niebla del 4 julio 2006 : Estación Floresta FC Sarmiento

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.

visibilidad oblicua pobre

visibilidad vertical 500’

visibilidad oblicua buena

techo informado 500’

techo efectivo 500’

Informa« cielo invisible »