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Meteorología · tema 6

El viento

56 conceptos129 preguntas20 % de fallo medioLectura: 18 min
En 30 segundos
  • El viento nace de las diferencias de presión: va de la alta a la baja.
  • La rotación lo desvía: en el norte gira horario en la alta y antihorario en la baja.
  • Cerca del suelo, la montaña, las brisas y las tormentas lo cambian: ahí están los peligros.
1

Por qué sopla: calentamiento desigual y circulación general

Circulación general en 3DModelo idealizado · espesor de la atmósfera muy exagerado · arrastra para girar
Flechas blancas: viento en superficie · bucles azules: células
Latitud
40° N
Franja
Ponientes
Viento en superficie
Del oeste
Célula
Ferrel
40° N · España

A 40° N estás en la franja de ponientes: en superficie el viento sopla del oeste. La rotación desvía el aire que va de las altas a las bajas y lo ordena en tres células por hemisferio. España queda entre la alta subtropical (Azores) y la baja subpolar: zona de ponientes.

Viento
Movimiento horizontal del aire respecto al suelo. Se nombra por de dónde viene: viento del norte es el que llega desde el norte.
Circulación generalcirculación atmosférica
Conjunto de movimientos de la atmósfera a escala de todo el planeta: cinturones de presión, células y vientos dominantes.
Cinturones de presión
Franjas de latitud con presión alta o baja casi todo el año: baja ecuatorial, alta subtropical (30°), baja subpolar (60°) y alta polar.
Efecto Coriolis
Desviación aparente de lo que se mueve sobre una Tierra que gira: a la derecha en el hemisferio norte, a la izquierda en el sur y nula en el ecuador.
Por qué pasa

El ecuador recibe más sol que los polos: es el calentamiento desigual. El aire caliente se dilata y sube, y en superficie deja presión baja; el aire frío es más denso, baja y deja presión alta. En superficie el aire va de la alta fría a la baja cálida, y arriba vuelve en sentido contrario.

Esa diferencia de presión es la que crea el viento. La rotación de la Tierra no lo crea: lo desvía y parte cada gran circuito en tres células. Las mismas diferencias, a escala de días y cientos de kilómetros, son las que mueven el QNH de un aeródromo a otro.

Quédate con
  • Calentamiento desigual → diferencias de presión → viento.
  • Sopla de la alta a la baja; la rotación solo lo desvía.
  • España, a 40° N: zona de ponientes, con la alta de las Azores al sur.
2

Isobaras, Coriolis y giro en altas y bajas

Mapa de isobaras en 3DIsobaras cada 4 hPa · modelo a 40° de latitud · fuerzas a escala orientativa
Azul: gradiente · ámbar: Coriolis · gris: rozamiento
Gradiente
1,3 hPa/100 km
Viento
23 kt
Cruce de isobaras
0°, paralelo
Giro en la baja
Antihorario
300 km
Distancia entre dos isobaras de 4 hPa.
Hemisferio
Nivel

El aire arranca hacia la baja, Coriolis lo desvía a la derecha y acaba paralelo a las isobaras, con la baja a la izquierda: viento geostrófico de unos 23 kt. Gira en sentido antihorario en la baja y horario en la alta.

Isobara
Línea del mapa que une puntos con la misma presión reducida al nivel del mar. Se dibujan cada 4 hPa.
Gradiente horizontal de presión
Cuánto cambia la presión por cada kilómetro en horizontal. Isobaras juntas, gradiente fuerte.
Viento geostrófico
Viento ideal en el que el gradiente y Coriolis se equilibran: paralelo a isobaras rectas y sin rozamiento.
Anticiclón y borrascaA · B
Centro de alta presión (A) y centro de baja presión (B), también llamado depresión.
Por qué pasa

El gradiente empuja el aire hacia la baja. En cuanto se mueve, Coriolis lo desvía a la derecha en el hemisferio norte, y lo sigue desviando hasta que va paralelo a las isobaras: entonces el gradiente y Coriolis se equilibran. Por eso el viento no va directo de la alta a la baja, sino que gira a su alrededor. Cuanto más juntas están las isobaras, más gradiente y más viento.

De ahí sale una regla práctica: con el viento en la espalda, en el hemisferio norte la baja queda a tu izquierda. En el hemisferio sur todo es simétrico: horario en la baja y antihorario en la alta.

Quédate con
  • Isobaras juntas → viento fuerte.
  • Norte: horario en la alta, antihorario en la baja.
  • De espaldas al viento, la baja a la izquierda (norte).
3

Rozamiento: viento en superficie, en altura, de día y de noche

Perfil del viento en 3DHemisferio norte · regla práctica, valores orientativos · escala vertical exagerada
Cada flecha es el viento a una altura · la línea azul une sus puntas
A 2.000 ft
240/30
En superficie
219/20
Giro al bajar
21° a la izq.
Cizalladura
3 kt
Superficie
Momento
30 kt

Sobre campo el rozamiento frena el viento y lo gira a la izquierda al bajar: de 240/30 a 2.000 ft pasa a 219/20 en la manga. La regla práctica es 30° y la mitad; de día la mezcla térmica baja viento de arriba: gira menos y sopla más.

Rozamiento con el suelocapa de rozamiento
El terreno, el relieve y los obstáculos frenan el aire más bajo. Su efecto llega hasta unos 2.000–3.000 ft.
Viento en superficie y en altura
El de superficie es el de la manga, a unos 10 m, frenado y girado. El de altura sopla por encima de la capa de rozamiento.
Gradiente vertical de viento
Cambio del viento con la altura. En final hace que pierdas viento de cara al bajar: lo verás en la aproximación.
Variación diurna
De día la mezcla térmica acerca el viento de superficie al de arriba. De noche el aire de abajo se queda casi quieto.
Inversión térmica
Capa en la que la temperatura sube con la altura. Frena la mezcla vertical; cómo se forma.
Por qué pasa

El suelo frena el aire de abajo. Más despacio, Coriolis pierde fuerza, porque depende de la velocidad, y el gradiente gana: el viento gira hacia la baja y cruza las isobaras. Al subir, el rozamiento desaparece y hacia 2.000 ft el viento ya es casi el geostrófico. Por eso, en el hemisferio norte, al subir el viento aumenta y gira a la derecha; al bajar, disminuye y gira a la izquierda.

De día las térmicas mezclan el aire y bajan el viento de arriba: en superficie es más fuerte y racheado a mediodía. De noche el suelo se enfría, se forma una inversión y el aire de abajo queda desacoplado: calma en la pista y viento fuerte unos cientos de pies más arriba. Las nubes se mueven con el viento de su altura: su sombra corriendo por el suelo te da ese viento, no el de la pista.

Quédate con
  • Al bajar: menos viento y girado a la izquierda (norte).
  • Regla práctica: tierra 30° y la mitad; mar 10° y dos tercios.
  • Noche con inversión: calma abajo y viento fuerte encima.
Ejemplo resuelto
Datos
240/30 a 2.000 ft · sobre campo · hemisferio norte
Dirección
240 − 30 = 210°
Velocidad
30 × ½ = 15 kt
En la manga
≈ 210/15
4

Brisas y vientos de valle y de ladera

Brisas y vientos de montaña en 3DValores orientativos de un día de verano despejado · escala vertical exagerada
Flechas: el circuito de la brisa en un corte de la costa
Hora solar
15:00
Tierra − mar
+7,5 °C
Brisa
Marina · 14 kt
Sentido
Del mar a tierra
Zona
15:00

La tierra está 7,5 °C más caliente que el mar: el aire sube sobre ella y entra el del mar. Brisa marina de 14 kt en superficie, con el retorno por arriba y cúmulos donde sube el aire.

Brisa
Viento local que nace del distinto calentamiento de dos superficies cercanas y cambia de sentido entre el día y la noche.
Brisa marina y terrestredía · noche
La marina sopla de día del mar a tierra. La terrestre sopla de noche de tierra al mar y es más floja.
Viento anabático y catabático
El anabático sube de día por la ladera calentada. El catabático baja de noche por la ladera fría.
Viento de valle y de montaña
El de valle sube por el eje del valle en las horas centrales. El de montaña baja de noche, valle abajo.
Por qué pasa

La tierra se calienta y se enfría deprisa; el agua, despacio. De día el aire sobre la tierra se calienta, sube y deja una presión algo más baja: el aire fresco del mar entra a ocupar su sitio y vuelve al mar por arriba. De noche ocurre al revés, pero con menos contraste: la brisa terrestre es más floja que la marina.

En montaña pasa lo mismo con las laderas. La que da el sol calienta el aire pegado a ella, que sube: viento anabático; por la tarde se le suma el viento de valle. De noche el aire en contacto con la ladera fría se vuelve más denso y resbala hacia abajo: viento catabático, que suele ser más fuerte que el anabático y deja aire frío, a veces niebla, en el fondo del valle.

Quédate con
  • Día: brisa marina, más fuerte.
  • Noche: brisa terrestre, más floja.
  • Anabático sube de día; catabático baja de noche.
5

Térmicas, corrientes verticales y planeo

Térmicas y planeo en 3DAvión de ejemplo: 50 kt y 500 ft/min en planeo (fineza 10) · valores orientativos · escala vertical ×2,4
Naranja: térmicas · azul: descendencias · fina: el mismo planeo en calma
Corriente media
+60 ft/min
Descenso (aire)
−500 ft/min
Descenso (suelo)
−440 ft/min
Llegada
+590 ft
Hora
Ruta

Planeas desde 2.000 ft hacia un campo a 5 km. En calma llegarías con 380 ft; por esta ruta, a las 15 h, llegas con 590 ft: las térmicas sobre el suelo seco y oscuro te regalan altura.

Térmica
Burbuja o columna de aire más caliente que el de alrededor que se desprende del suelo y sube.
Corriente ascendente y descendenteascendencia · descendencia
Movimiento vertical del aire hacia arriba o hacia abajo. Lo que sube en un sitio baja en otro.
Turbulencia térmica
Golpes al entrar y salir de las térmicas. Típica de días soleados, en la capa baja y en las horas centrales.
Velocidad vertical respecto al aire y al suelo
Respecto al aire el avión baja lo que marca su planeo; respecto al suelo se le suma lo que sube o baja el aire.
Por qué pasa

El sol calienta el suelo y el suelo calienta el aire que tiene encima: es el calentamiento inferior, que vuelve inestable la capa baja. Un suelo seco y oscuro, como un campo arado, la roca o el asfalto, se calienta más que uno húmedo, el bosque o el agua. Sobre él se forma una burbuja más caliente que el aire de alrededor y sube; hasta dónde sube lo decide la estabilidad. Lo que sube se compensa con aire que baja alrededor y sobre las zonas frescas.

El avión planea respecto al aire. Si el aire sube, baja menos respecto al suelo y llega más lejos; si el aire baja, se queda corto aunque la velocidad y la actitud sean las de siempre. Con poco margen, evita cruzar agua o bosque y elige un campo que alcances con holgura.

Quédate con
  • Térmicas más fuertes en las horas centrales del día.
  • Suelo seco y oscuro → térmicas; agua y bosque → descendencias.
  • Una descendencia acorta el planeo.
Ejemplo resuelto
Datos
2.000 ft · 50 kt · 500 ft/min en planeo (fineza 10)
En calma
2.000 / 500 = 4 min → 4 × 50 / 60 ≈ 3,3 NM
Descendencia de 300 ft/min
2.000 / 800 = 2,5 min → 2,5 × 50 / 60 ≈ 2,1 NM
Resultado
Pierdes más de un tercio del alcance
6

Montaña: barlovento, sotavento, onda y Foehn

El viento cruza la cordillera en 3DOnda con ≥ 20 kt y aire estable: regla orientativa · corrientes de un modelo simple · escala vertical ×1,5
El viento sopla de izquierda a derecha · la avioneta vuela a sotavento, paralela a la cresta
Onda de montaña
Sí, con rotor
Corriente a sotavento
−1.190 ft/min
Avión a plena potencia
−590 ft/min
Barlovento → sotavento
15 → 15 °C
30 kt
Aire

A sotavento el aire baja a 1.190 ft/min: más de lo que sube la avioneta a plena potencia. Aunque pongas actitud de ascenso, el altímetro y el variómetro siguen bajando hacia la ladera. Debajo de la primera cresta de la onda, el rotor da turbulencia fuerte.

Barlovento y sotaventode cara · de espaldas al viento
Barlovento es el lado del relieve que recibe el viento. Sotavento, el lado resguardado hacia el que se va.
Onda de montaña
Oscilación del aire a sotavento de una cordillera cuando el viento fuerte, casi perpendicular, cruza una capa de aire estable.
Rotor
Remolino de eje horizontal bajo la primera cresta de la onda, a la altura de la cima o por debajo. Turbulencia fuerte.
Nube lenticular
Nube en forma de lente, quieta aunque el viento la atraviese, en las crestas de la onda. Avisa de onda activa; tipos de nubes.
Efecto Foehn
Viento cálido y seco a sotavento, después de que el aire húmedo haya dejado su agua a barlovento.
Flujo laminar
Flujo ordenado en capas que no se mezclan. Así es el aire estable de la onda; debajo, el rotor es turbulento.
Por qué pasa

El relieve cambia el flujo: es el viento orográfico. A barlovento obliga al aire a subir y hay ascendencias; a sotavento el aire baja pegado a la ladera y, con viento fuerte, se vuelve turbulento: es turbulencia mecánica. Con aire estable y viento fuerte casi perpendicular a la cresta, el aire que baja rebota como un muelle y oscila decenas de kilómetros aguas abajo: la onda de montaña. En sus crestas, si hay humedad, aparecen lenticulares; bajo la primera, el rotor. En un valle, vuela por el lado de la ladera donde el aire sube y deja sitio para dar la vuelta.

En la rama que baja, la descendencia puede superar lo que sube el avión: el variómetro y el altímetro bajan aunque pongas actitud de ascenso. El viento acelerado sobre la cresta cambia además la presión local y el altímetro puede marcar de más o de menos: no te fíes de él cerca de la cima. En el Foehn, el aire húmedo sube, condensa y deja el agua a barlovento; ya seco, baja calentándose por compresión, el calentamiento adiabático de 1 °C cada 100 m, y llega más cálido y seco. Los gradientes, en estabilidad atmosférica.

Quédate con
  • Vuela por barlovento; el peligro está a sotavento.
  • Onda: viento ≥ 20 kt casi perpendicular y aire estable.
  • Lenticular = onda activa; rotor debajo, a la altura de la cresta.
Ejemplo resuelto · efecto Foehn
Datos
Base a 15 °C · condensa a 800 m · cima a 1.600 m
Hasta 800 m, seco
1 °C/100 m: 15 − 8 = 7 °C
De 800 a 1.600 m, saturado
≈ 0,6 °C/100 m: 7 − 4,8 ≈ 2 °C en la cima
Bajada a sotavento, seco
2 + 16 ≈ 18 °C: 3 °C más que al salir y más seco
7

Turbulencia, rachas y factor de carga

Ráfaga vertical y factor de carga en 3DAvión de ejemplo de La pérdida: 16 m², Vs 65 km/h, límite 4 g · ráfaga brusca sin atenuación
La columna azul es aire que sube · a la derecha, el acelerómetro
Ángulo de ataque
3° → 12°
Factor de carga
3,7 g
Va con esta masa
130 km/h
Resultado
Dentro del límite
140 km/h
6 m/s
≈ 1.180 ft/min hacia arriba
Masa

La ráfaga inclina el viento relativo y sube el ángulo de ataque de 3° a 12° sin tocar el mando: el golpe llega a 3,7 g, dentro del límite. A más velocidad o con menos masa, la misma ráfaga da más g.

Turbulencia
Movimiento irregular del aire que zarandea el avión: cambios bruscos de dirección y velocidad del viento relativo.
RachaG en el METAR
Aumento breve y brusco del viento sobre su valor medio. Con rachas se suma un suplemento a la velocidad de aproximación.
Ráfaga vertical
Corriente de aire que sube o baja de golpe y cambia el ángulo de ataque sin que toques el mando.
Factor de cargan · g
Sustentación dividida por el peso; en vuelo recto vale 1 g. Su límite y Va se ven en viraje y factor de carga.
TurbulenciaOrigenDónde y cuándo
MecánicaViento fuerte contra obstáculos, edificios y relieveCerca del suelo y a sotavento: despegue y aterrizaje
TérmicaTérmicas y descendenciasDías soleados, horas centrales, capa baja
OrográficaOnda de montaña y rotorA sotavento de cordilleras con viento fuerte y aire estable
CizalladuraCambio brusco del viento en poca distanciaFrentes, inversiones y tormentas
EstelaTorbellinos de las puntas de ala de otro aviónDetrás y por debajo de otro avión; estela turbulenta

La turbulencia mecánica está pegada al terreno: es la que más se nota al despegar y al aterrizar.

Por qué pasa

Una ráfaga vertical cambia de golpe la dirección del viento relativo: el ángulo de ataque sube y con él la sustentación, sin que toques el mando. A más velocidad, cada grado de ángulo da más sustentación, así que la misma ráfaga da más g. Con menos masa, ese extra se reparte entre menos peso: también más g.

Por debajo de Va el ala entra en pérdida antes de que la estructura llegue a su límite; por encima, la ráfaga puede pasarlo. Por eso en turbulencia fuerte se reduce a Va o a la velocidad que indique el manual, y con poca masa algo menos, porque Va baja.

Quédate con
  • Ráfaga → más ángulo de ataque → más carga.
  • Turbulencia fuerte: reduce a Va o a la del manual.
  • Menos masa: más g con la misma ráfaga y menor Va.
Ejemplo resuelto · avión de ejemplo
Datos
Vs 65 km/h a 450 kg · límite 4 g
Va a 450 kg
65 × √4 = 130 km/h
Vs a 300 kg
65 × √(300/450) ≈ 53 km/h
Va a 300 kg
53 × 2 ≈ 106 km/h
8

Cizalladura y microrráfaga

Microrráfaga en final en 3DModelo simple · avión de ejemplo: final a 45 kt, Vs0 31 kt, sube 600 ft/min · escala vertical ×2,5
Discontinua: la senda de 3° · amarillo: frente de racha
Viento
11 kt de cara
Corriente vertical
−220 ft/min
IAS
37 kt
Sobre la senda
−210 ft
25 kt · 1.000 ft/min abajo
Respuesta
92 %

Primero el viento de cara te hace flotar; luego la descendencia y el viento de cola te hunden y te quitan IAS. Sin reaccionar, tocas antes de la pista. La IAS cae a 26 kt, por debajo de Vs0.

Cizalladuravertical · horizontal
Cambio brusco de la dirección o la velocidad del viento en poca distancia: con la altura (vertical) o de un punto a otro (horizontal).
Microrráfaga
Descendencia intensa y localizada que cae de una tormenta y se abre en todas direcciones al llegar al suelo. Dura minutos.
Flujo de salida y frente de racha
El flujo de salida es el aire frío que se extiende junto al suelo desde la tormenta; su borde, el frente de racha, llega con un salto de viento.
Racha aparente de cola
Disminución brusca del viento de cara. Para el avión equivale a una racha de cola: baja la IAS.
Representatividad de una observación
Hasta qué punto el viento medido en un sitio vale para otro. La manga describe la pista, no la final con una tormenta cerca.
Por qué pasa

En una microrráfaga, el aire frío de la tormenta cae y se abre al tocar el suelo. Al cruzarla en final encuentras primero viento de cara: la IAS sube y el avión flota sobre la senda. Luego la descendencia te hunde y por último el viento de cola te quita IAS de golpe, porque el avión conserva su velocidad respecto al suelo. La trampa es reducir potencia en la primera fase.

También hay cizalladura al paso de los frentes, sobre todo los fríos, y en las inversiones, a cualquier altitud y en cualquier dirección. Se nota antes en el anemómetro que en el altímetro: cambios bruscos de IAS. Ante una cizalladura fuerte cerca del suelo, plena potencia y la actitud de ascenso del manual sin llegar a la pérdida, y motor y al aire. Lo mejor es no aproximar con tormentas cerca y esperar a que pase. El viento cruzado y las rachas en la toma están en aproximación y aterrizaje.

Quédate con
  • Microrráfaga: cara, descendencia y cola, en ese orden.
  • Perder viento de cara = racha aparente de cola: baja la IAS.
  • Tormenta cerca de la final: no aproximes; espera a que pase.
Ejemplo resuelto · avión de ejemplo
Datos
Final a 45 kt (Vref 40 + 5) · Vs0 31 kt
Fase de cara, +10 kt
IAS 45 + 10 = 55 kt
Si reduces a 45 kt
Ahora vas 10 kt más despacio respecto al suelo
Pasa a 10 kt de cola
45 − 20 = 25 kt: por debajo de Vs0
#

Números que caen

240/15El viento se da por de dónde viene: del 240°, a 15 kt.
30° · ½Regla práctica: en superficie, sobre tierra, girado 30° a la izquierda y a la mitad del de 2.000 ft (mar: 10° y ⅔).
≈ 2.000 ftPor encima apenas hay rozamiento: el viento es casi el geostrófico.
≥ 25 ktA 2.000–4.000 ft sobre el suelo y con inversión: espera cizalladura al cruzarla (orientativo, FAA).
≥ 20 ktCasi perpendicular a la cresta y con aire estable: posible onda de montaña (orientativo).
< 15 minVida de una microrráfaga: menos de 4 km de ancho y descendencias de hasta 6.000 ft/min (orientativo, FAA).
!

Trampas del examen

Opción incorrecta más elegida en las preguntas del tema · % de fallo real

Error típicoCon 20 kt a 3.000 ft sobre el suelo ya se espera cizalladura.
CorrectoLa regla orientativa es 25 kt o más a 2.000–4.000 ft, sobre todo con inversión.
66 %32 resp.
Error típicoSi no actuase Coriolis, no existiría el viento.
CorrectoHabría viento, directo de la alta a la baja: de norte a sur o al revés.
45 %20 resp.
Error típicoSe prevé onda con 5 °C de diferencia entre laderas y 15 kt de viento.
CorrectoHace falta viento casi perpendicular a la cresta de unos 20 kt o más y aire estable.
47 %19 resp.
Error típicoLa cizalladura es típica de masas de aire uniformes y bien mezcladas.
CorrectoEs típica de frentes, sobre todo fríos, de inversiones y de tormentas.
35 %37 resp.
Error típicoEl viento gira entre 5.000 ft y el suelo por la mayor fuerza de Coriolis abajo.
CorrectoGira por el rozamiento: frena el viento, Coriolis se debilita y el viento gira hacia la baja.
32 %22 resp.