Las operaciones aeronáuticas suelen estar fuertemente condicionadas por la meteorología. Tiene impacto tanto en la seguridad como en lo económico: accidentes, demoras o cancelaciones, reprogramación y desvíos de rutas de vuelo, carga de combustible, planificación del tipo de aproximación para el aterrizaje y organización del tránsito en tierra, son algunos ejemplos de impactos y operaciones afectadas.

Pero no solo las tormentas y los fuertes vientos son capaces de causar efectos negativos en la aviación. La reducción de visibilidad por diversos factores, engelamiento, dispersión de ceniza volcánica y turbulencia en aire claro son fenómenos muy comunes que pueden producir graves y muy costosas complicaciones.

La presencia de tormentas interfiere tanto en la seguridad de las maniobras en vuelo como en la pista, como por ejemplo las operaciones de carga de combustible. La dirección e intensidad de los vientos deben tenerse en cuenta para organizar el tránsito de las aeronaves tanto en tierra como en vuelo. La lluvia y la nieve, además de reducir la visibilidad, afectan a la acción de frenado, lo que provoca aterrizajes más largos, con riesgo de salida de pista. Estos son algunos de los efectos que los fenómenos meteorológicos tienen en la actividad aeronáutica.

Ojos que no ven

Tanto la nubosidad baja como la escasa visibilidad son fenómenos que afectan significativamente a las operaciones. La visibilidad puede verse reducida por diversos factores: niebla, lluvia, nieve, tormentas de polvo, etc. A simple vista, pareciera que los impactos producidos serían menos dramáticos que los causados, por ejemplo, por las tormentas severas. Sin embargo, los episodios de niebla y nubosidad baja son más frecuentes y tienen repercusiones importantes, tales como retrasos, desvíos o cancelación de vuelos. En condiciones de escasa visibilidad por niebla tuvo lugar el accidente ocurrido en la localidad tinerfeña de Los Rodeos (España) en el año 1977, donde se produjo la colisión entre dos aviones en pista.

La niebla consiste en un conjunto de gotitas de agua o cristales en suspensión cerca de la superficie terrestre que pueden conducir a la reducción de la visibilidad horizontal a menos de un kilómetro. Existen distintos tipos de nieblas según su proceso de formación, entre los cuales intervienen la microfísica del agua, la química de los aerosoles, la radiación, los procesos turbulentos de pequeña escala, las condiciones de la superficie, entre otros. Esta variedad y complejidad de los procesos involucrados hace que sea difícil de pronosticarla.

Entre los factores que deben tenerse en cuenta en situaciones de visibilidad reducida se encuentran la configuración de las pistas, los límites de operación y los umbrales mínimos de aproximación y aterrizaje. Cada aeropuerto tiene sus propios valores mínimos de visibilidad, a partir de los cuales se decide si el vuelo puede realizarse con puntos de referencia visibles (vuelo visual) o es necesario recurrir al vuelo con instrumentos (donde no se utilizan referencias geográficas). En el primer caso, es necesario conocer las condiciones de visibilidad y nubosidad en todo el recorrido, mientras que si se utilizan instrumentos, es importante conocer dichas condiciones, principalmente en los aeropuertos de salida y llegada.

Uno de los parámetros que se utilizan para evaluar si las condiciones están por encima o por debajo de los mínimos operacionales para despegue y aterrizaje es el alcance visual en pista (RVR, por su nombre en inglés). Dicho parámetro es la distancia hasta la cual el piloto de una aeronave que se encuentra sobre el eje de una pista puede ver las señales de superficie de la pista o las luces que la delimitan o señalan su eje. El objetivo principal del RVR es proporcionar información sobre las condiciones de visibilidad en pista. Este factor, junto con la altura de la base de nube, es determinante para la activación de los procedimientos de visibilidad reducida en los aeropuertos.

En las ocasiones en que se requiere un destino alternativo para el aterrizaje porque el aeropuerto no está en condiciones de ser utilizado, debe contemplarse una carga adicional de combustible que permita tratar de aterrizar en el aeropuerto de destino y después seguir hasta la opción alternativa más lejana. Al llegar a cualquiera de los dos aeropuertos, debe quedar una reserva de combustible. Esto implica gastos considerables, de hasta millones de dólares estadounidenses por día con visibilidad muy baja, si se consideran todos los vuelos afectados, además de la cantidad de horas de retraso e inconvenientes para los pasajeros.

Tiembla el aire

Las tormentas son fenómenos de gran impacto para la aviación, pues tienen asociados la mayor cantidad de efectos adversos para las operaciones aeronáuticas, ya sea en tierra o en vuelo. En caso de tormenta, las aeronaves deben mantenerse en espera o desviar su recorrido a otro aeropuerto para evitarlas. Es importante identificar la trayectoria de la tormenta para poder estimar el tiempo en que dicho fenómeno tardará en llegar a la zona y advertir sobre sus efectos, entre los que se encuentran fuertes precipitaciones, actividad eléctrica, intensos movimientos verticales de aire (ascendentes y descendentes), cortantes horizontales de viento y turbulencia.

Se llama cortante de viento a la variación de la dirección e intensidad del mismo. En bajas alturas, esto provoca desestabilización y pérdida de sustentación de la aeronave, colocando en riesgo el despegue y el aterrizaje. En aviación, se considera viento cruzado a aquel componente que sopla perpendicularmente a la pista de aterrizaje, lo que dificulta los aterrizajes y despegues en comparación con un viento que sigue el sentido de la pista. Si el viento cruzado es muy fuerte puede provocar daños estructurales al tren de aterrizaje de las aeronaves, motivo por el cual existe un umbral a partir del cual se prohíbe el intento de esta maniobra, y el avión deberá dirigirse a su aeródromo alternativo.

Cuando se sufren perturbaciones de microescala en el movimiento de la aeronave, se dice que se experimenta turbulencia. A veces la cortante del viento puede percibirse como turbulencia, pero en realidad puede generarse por distintos factores, los cuales determinan tres tipos principales: la turbulencia inducida por convección, por orografía y en aire claro. Si bien resulta más intuitivo relacionarla a la presencia de nubosidad, es importante tener en cuenta que en muchos casos “no es visible”, como sucede con la turbulencia en aire claro, o la convectiva en ambientes donde el aire es seco.

Un ejemplo de esto último son las llamadas térmicas, donde aire relativamente más cálido que su entorno asciende, pero debido al escaso contenido de humedad no se produce la formación de nubes. Dicho movimiento de aire también produce turbulencia, aunque no lo veamos. Incluso en el caso de desarrollo de una nube convectiva, se produce turbulencia no solo en el interior de la nube debido a movimientos verticales de aire, sino también en sus alrededores, donde se genera una propagación de ondas que desencadena perturbaciones en un radio de varios kilómetros de distancia respecto de la nube.

Las ondas de montaña son el resultado de aire que, al ser forzado a ascender a barlovento de una barrera montañosa, desciende a sotavento. Esta perturbación evoluciona en una serie de ondas corriente abajo de la barrera y puede extenderse por cientos de kilómetros de distancia. Pueden manifestarse ya sea como un flujo ondulante y no turbulento, o bien pueden contener turbulencia en aire claro en la forma de ondas que se rompen y “rotores”. Los aficionados al vuelo a vela aprenden a utilizar las ondas de montaña para ganar altura. Sin embargo, la ruptura de ondas y rotores asociados constituyen uno de los fenómenos más peligrosos que pueden experimentar los pilotos.

La mayoría de los parámetros que se utilizan para evaluar la intensidad de la turbulencia son subjetivos, y a su vez los efectos dependen del tipo y tamaño de la aeronave. En el caso de una turbulencia leve ya se enciende la señal lumínica de ajustar los cinturones de seguridad para los pasajeros. En la moderada, hay dificultad para circular dentro del avión, los objetos sueltos se desplazan, pero el vuelo permanece controlado. En la severa, se registran cambios bruscos y el avión puede perder el control por cortos períodos de tiempo, mientras que en la extrema la aeronave no puede controlarse correctamente y puede sufrir daños estructurales. En caso de recibir informes con áreas de posible turbulencia se recomienda cambiar el nivel de vuelo. Otras decisiones que se toman durante el vuelo son la reducción de la velocidad, ajuste de cinturones de seguridad y la suspensión de los servicios a bordo. 

Agua congelada y roca ardiente

Es muy común que durante un vuelo el avión haga parte de su recorrido a través de las nubes (aquellas que no son de tormenta) sin problemas. Sin embargo, debido a las bajas temperaturas que se encuentran en altura y la disponibilidad de agua en sus distintas fases dentro de la nube, se puede llegar a favorecer la formación de hielo sobre la superficie de la aeronave. Este fenómeno se conoce con el nombre de engelamiento. Los tipos de nubes en donde este proceso puede ocurrir son los altocúmulos, altoestratos, estratocúmulos y nubes convectivas.

El hielo aumenta el peso de la aeronave y degrada sus propiedades aerodinámicas. Los impactos producidos dependen del tamaño de la aeronave, la disposición de las alas y la disponibilidad de equipo de deshielo a bordo. El engelamiento también puede producirse en pista, dependiendo de las condiciones meteorológicas en el aeropuerto. Según el proceso, pueden formarse distintos tipos de hielo sobre la aeronave y causar distintos efectos.

Los factores meteorológicos más importantes a tener en cuenta relacionados con la gravedad y el tipo de engelamiento son el contenido de agua líquida, el contenido y el tamaño de gotas de agua sobreenfriada (agua líquida en valores bajo los 0 °C) y la temperatura (la mayor parte ocurre entre 0 °C y -20 °C). La gravedad se clasifica de acuerdo a la velocidad de acumulación, la eficacia de los sistemas de deshielo y las medidas que el piloto debe tomar para evitar o combatir la acumulación del hielo. A partir de la categoría moderada la tasa de acumulación es peligrosa en cortos períodos de tiempo. Es necesario utilizar equipos descongelantes y anticongelantes, y cambiar el rumbo o nivel de vuelo.

Pero no solo los violentos movimientos verticales y el hielo amenazan el vuelo en las alturas. Las erupciones volcánicas tienen asociados numerosos impactos, pero el más relevante para la aviación es el efecto de las cenizas y su desplazamiento en la atmósfera.

El encuentro de un avión con una nube de ceniza volcánica puede producir pérdida de potencia en uno o todos los motores, avería de los sistemas eléctricos y daños a los parabrisas y otros bordes de ataque. La fusión de las partículas de ceniza en las partes calientes de los reactores puede conducir a su fallo total. Asimismo, puede producirse la erosión de los componentes móviles del motor, como también de los elementos externos de la aeronave, contaminación de los filtros y conductos de aire. Dichos impactos constituyen un gran peligro para las aeronaves en vuelo, además de tener consecuencias económicas importantes para la industria del transporte aéreo en general.

Una particularidad que tiene el impacto producido por las cenizas volcánicas en la aviación, es que afecta tanto en forma local como global, pudiendo abarcar áreas muy grandes. En el caso de la erupción del volcán chileno Puyehue, en junio de 2011, la nube de cenizas tardó 14 días en dar una vuelta completa al mundo y afectó los viajes aéreos en Sudamérica, África y Oceanía.

Es de especial importancia para la planificación de la actividad aeroportuaria tanto en tierra como en aire establecer la dirección y velocidad de desplazamiento de una pluma de cenizas, la probabilidad de formación de niebla, la ocurrencia de engelamiento, el desarrollo y la evolución de tormentas, turbulencia, etc. El conocimiento acerca de todos estos fenómenos determinan la ejecución de numerosos procedimientos, entre los cuales se encuentran determinar niveles de vuelo seguros, establecer modificaciones en las rutas de los planes de vuelo, o incluso recomendar la demora o cancelación de los vuelos de acuerdo a la evolución prevista.