Variables Meteorológicas: viento, visibilidad, humedad, temperatura y presión.

Ya vimos qué es la atmósfera y cómo está organizada por capas. Ahora entramos a las cinco variables que la meteorología aeronáutica mide constantemente para describir el estado del tiempo en un aeródromo o en ruta:

Estas cinco variables no actúan por separado: están profundamente relacionadas entre sí. Un cambio de presión genera viento; un cambio de temperatura modifica la humedad relativa; la humedad, a su vez, condiciona la visibilidad. Entenderlas por separado y luego en conjunto es la base para interpretar cualquier METAR o TAF.

El viento es el movimiento natural del aire, causado por las diferencias de presión que se desarrollan a partir del calentamiento radiativo diferencial de la superficie terrestre. En términos simples: el aire se mueve porque hay zonas más calientes que otras.

Es importante no confundir viento con aire: el aire es la masa gaseosa (compuesta de oxígeno, nitrógeno y otros gases); el viento es ese aire en movimiento.

El viento se representa como un vector, es decir, tiene magnitud y dirección:

El viento se mide de forma distinta según la altura a la que se necesite el dato:

Cuando el viento no produce ningún movimiento perceptible del aire, se reporta como calma (velocidad inferior a 1 nudo).

En las cartas y diagramas meteorológicos, el viento se representa con una flecha con barbas: la punta de la flecha señala de dónde viene el viento, y las barbas indican su magnitud. Cada bandera equivale a 50 nudos, cada barba completa a 10 nudos y cada media barba a 5 nudos.

Con esto se pueden combinar banderas y barbas: tres barbas y media representan 35 nudos, y una bandera con una barba y media significa 65 nudos.

Equivalencias útiles: 1 kt = 1,8 km/h = 0,5 m/s · 1 kt = 1,15 mph · 1 kt = 1,9 km/h (aprox. redondeado en algunas tablas).

El viento no sopla igual todo el día. Su velocidad varía por los movimientos convectivos del aire y el diferente calentamiento en cada hora:

Tres conceptos que aparecen constantemente en meteorología aeronáutica:

A gran escala, el planeta tiene franjas de viento organizadas en bandas latitudinales, producto del calentamiento desigual entre el ecuador y los polos, y de la rotación terrestre (células de Hadley, Ferrel y Polar):

• Franja ecuatorial (Doldrums): viento débil con dirección E-W. El aire asciende y se enfría, condensando el vapor de agua en nubes de tormenta (Cumulonimbos) a lo largo de toda la franja — esta es la Zona de Confluencia Intertropical (ZCIT).
• Franja subtropical (30°-60° N/S): viento fuerte, con dirección predominante W-E (vientos del oeste / Westerlies).
• Franja polar (60°-90° N/S): viento débil, dirección W-E, en los círculos polares ártico y antártico.

Además de la circulación general, existen vientos de escala local causados por diferencias de temperatura entre superficies cercanas — muy relevantes para aeródromos rodeados de montañas o costas, como es frecuente en Colombia.

El efecto Foehn describe lo que ocurre cuando una masa de aire cálido y húmedo asciende por la ladera de barlovento de una montaña (se enfría, se satura y forma nubes), y desciende ya seca y recalentada por la ladera de sotavento:

El comportamiento final del viento resulta del equilibrio entre varias fuerzas físicas:

Cizalladura del viento (wind shear): es un cambio en dirección o velocidad, o ambas, del viento a través de una distancia relativamente corta. Puede ocurrir en cualquier parte de la atmósfera, desde sus límites más altos hasta muy cerca del suelo, y es especialmente crítica durante el despegue y el aterrizaje.

En los aeródromos con varios sensores de viento, la cizalladura se detecta si estos registran direcciones e intensidades diferentes de viento, superiores a 15 nudos, en distintos puntos del campo.

Principales orígenes de la cizalladura:

• Actividad tormentosa (microburst, downburst)
• Paso de frentes
• Corriente en chorro (jet stream)
• Brisas y vientos alisios
• Rozamiento en la capa límite planetaria
• Obstáculos del terreno

La visibilidad está directamente relacionada con la cantidad de agua (u otras partículas) presente en la atmósfera. El agua puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso; en su estado gaseoso (vapor de agua) es un componente más del aire que puede convertirse en gotas de agua o cristales de hielo.

Visibilidad horizontal: en meteorología, es la mayor distancia hasta la cual son visibles los detalles del paisaje con suficiente claridad, o el grado de transparencia de la atmósfera. Durante la noche es difícil de estimar, porque depende de la cantidad de luz que emite el objeto observado.

Los fenómenos que restringen la visibilidad (meteoros) se diferencian por la distancia a la que reducen la visibilidad, su porcentaje de humedad asociado y el tipo de partícula (aerosol) que los origina:

La humedad atmosférica es la cantidad de vapor de agua existente en el aire. Depende de la temperatura: resulta mucho más elevada en masas de aire caliente que en masas de aire frío. Se mide mediante un higrómetro.

Por esta razón, la humedad relativa varía en sentido inverso a la temperatura a lo largo del día: sube cuando la temperatura baja (madrugada) y baja cuando la temperatura sube (tarde).

La humedad está ligada al ciclo hidrológico de la atmósfera, mediante los siguientes procesos: evaporación, condensación (sobre núcleos de condensación), fusión o derretimiento (sólido a líquido), solidificación o congelación, sublimación (sólido a gaseoso) y ebullición.

La temperatura resulta de una sensación (caliente/fría) que determina si un cuerpo es apto para transmitir calor a otros o para recibir el calor transmitido por estos — es, en esencia, la relación entre la temperatura de nuestro cuerpo y la de otros cuerpos ajenos a nosotros.

El calor se transmite entre cuerpos mediante distintos mecanismos, todos relevantes en meteorología:

La temperatura se expresa en tres escalas principales:

La temperatura varía en distintas escalas de tiempo y espacio:

Entre los factores que influyen en la temperatura de un lugar están: el ángulo de incidencia de los rayos solares (según la latitud), el calentamiento diferencial de tierras y aguas, las corrientes oceánicas, la altura sobre el nivel del mar, la posición geográfica y la cobertura nubosa (albedo).

La presión atmosférica es el peso de la columna de aire que hay sobre cualquier punto o lugar de la Tierra, es decir, el peso por unidad de superficie:

Cuanto mayor es la altura, menor es la presión atmosférica; cuanto más cerca del nivel del mar, mayor será la presión. En la cima del Everest (8.848 m) la presión ronda los 300 mm de mercurio, mientras que al nivel del mar es de 760 mm de mercurio (1 atmósfera).

Unidades de medida: pulgada de mercurio (inHg, unidad de longitud) y milibar/hectopascal (hPa, fuerza por unidad de área) — esta última es la que reporta el QNH en el METAR.

Las diferencias de calentamiento y enfriamiento sobre la superficie terrestre producen diferencias de densidad del aire, que se traducen directamente en diferencias de presión.

Abajo tienes las 8 direcciones cardinales de la rosa de los vientos, ordenadas por sus grados, y una bolsa de abreviaturas desordenadas. Tu misión: arrastra (o toca) cada abreviatura y colócala en el grado correcto.