Tipos de niebla

 En este blog encontrarás

• Los tipos de niebla que debes reconocer cuando se realizan operaciones aéreas. 
• Una breve descripción de cómo se forman y se disipan los bancos de niebla.
• Consejos prácticos para tomar en cuenta en la planeación de un vuelo. 

Qué es la niebla? 

Según el libro "Aviation Weather", la niebla es una "nube cuya base está en la superficie".  Puede estar compuesta de microgotitas de agua, o cristales de hielo.   Es uno de los fenómenos meteorológicos más importantes que disminuyen la visibilidad en tierra, y afectan las operaciones de vuelo en periodos prolongados.   La niebla necesita de una alta humedad relativa junto a poca diferencia entre el punto de rocío y la temperatura ambiente.  Esto es mucho más notorio en áreas costeras (alta humedad) y cuando hay presencia de "núcleos de precipitación", como por ejemplo contaminación atmosférica por polvo o hidrocarburos. 

Tipos de niebla

1. Niebla por radiación (niebla de valle, o de tierra): Este tipo de niebla es de un grosor relativamente pequeño, y aún así estando en tierra puede obscurecer el cielo, y vista desde el cielo puede bloquear toda referencia visual del terreno.   Los objetos altos como edificios, árboles, o pequeñas lomas pueden salir de la niebla y verse pefectamente desde el aire, lo que ayuda al piloto a mantener el rumbo de acuerdo a sus puntos de chequeo.   

   

   Fotografía: weather.gov

   
   

Neblina por radiación, amanecer en Guanacaste, cerca de MRLB.  Fotografía del Autor. 

Neblina por radiación, se observan los puntos más altos de las lomas.  Guancaste, Costa Rica.  Fotografía del autor. 

        Esta niebla se genera durante la noche o justo al amanecer, especialmente si hubo lluvia, y luego  hay cielo claro sin nubes, poco o nada de viento, y una diferencia mínima entre temperatura y punto de rocío (alta humedad relativa).  La ciencia de esta niebla es,  que al estar el cielo sin nubes, no hay nada que impida que la radiación terrestre se pierda hacia el espacio, y esto ocasiona que el terreno se enfríe mucho durante la noche.  A su vez el terreno frío logra enfriar la capa de aire más baja, a temperaturas iguales al punto de rocío, lo que genera la aparición de la niebla.  

Luego del amanecer, una vez que se calienta la tierra de nuevo, esta niebla desaparece rápidamente.  A veces una leve brisa puede causar que el grosor de la capa de esta niebla más bien aumente, ya que mezcla el aire frío cercano a la tierra, con aire menos frío un poco más arriba.  Sin embargo, si la brisa aumenta su velocidad, esto va a ayudar a disipar la niebla rápidamente. 

Proceso de disipación de la niebla por radiación.  Fotografía 15 minutos después de la fotografía anterior.  Guanacaste, Costa Rica.  Fotografía del Autor. 

2. Niebla por advección:  este tipo de niebla requiere de viento de intensidad relativamente fuerte, que empuje el aire relativamente cálido y húmedo proveniente de grandes cuerpos de agua (lagos, ríos, mares) sobre masas de tierra con temperaturas más bajas (bancos de niebe, tierra congelada, etc).  Las masas de tierra fría disminuyen la temperatura del aire, acercando el punto de rocío a la temperatura del aire, generando saturación de humedad y la aparición de la niebla.   

Esta niebla es muy densa, y puede permanecer por muchas horas o incluso días sobre el terreno, alterando las operaciones aéreas y causando muchos desvíos a aeropuertos alternos.   Vientos de alrededor de 15 nudos pueden empeorar la capa de niebla, y superiores a 15kts elevan la niebla a nubes tipo estrato.  También hay que tomar en cuenta que este tipo de niebla puede ocurrir incluso con cielos totalmente nublados, no como la neblina por radiación.  

En latitudes tropicales y subtropicales es poco común observar este tipo de niebla, y es más frecuente en latitudes más al norte o al sur, donde los inviernos afectan más las temperaturas frías del terreno.  Estas temperaturas frías favorecen la estabilidad atmosférica a baja altura, ayudando así a la formación de niebla. 

Neblina por advección.  Foto de NOAA.  

Niebla de ascenso:  Estos bancos de niebla ocurren por aire cálido, húmedo y estable,  que es empujado por viento suave a subir por la ladera de las pequeñas lomas o grandes montañas.   Este aire se enfría de manera adiabática, alcanzando la saturación y produciendo una niebla que puede ser muy densa.  Algunas veces estos bancos de niebla pueden generarse en elevaciones de terreno considerables, y después bajan o se "derraman" a valles cercanos, ya que el aire frío y denso pesa más y tiende a bajar. 

Si el viento que empuja el aire a subir por la ladera es muy fuerte (mayor a 12kts), generalmente lo que se observa son nubes tipo estrato, muy bajas pero que no son consideradas niebla. 

Foto tomada de Fir0002/Flagstaffotos

Niebla inducida por precipitación: este tipo de neblina se forma cuando lluvia cálida, cae a través de capas más frías de aire.  Esto ocasiona que ocurra un proceso de evaporación de las gotas de agua, saturando el aire y generando la niebla.  Frecuentemente está asociada a frentes cálidos o estacionarios, pero también con frentes fríos que se muevan lentamente. Puede cubrir una importante área de terreno, y es muy peligrosa porque puede estar asociada a otros peligros como engelamiento, turbulencia, tormentas, etc. 

Tomada de la referencia #6.

Niebla por hielo: Este tipo de niebla ocurre en clima extremadamente frio, cuando el agua pasa de un estado de la materia a otro por medio de la sublimación.  Esto significa que nieve o hielo en estado sólido, pasa directamente a estado gaseoso sin necesidad de pasar por el estado líquido.  No es una niebla muy espesa, pero debido a la naturaleza, y la posibilidad de que existan cristales de hielo en la niebla, puede tener un efecto cegante si se vuela en dirección al sol.  Es más común en áreas habitadas, ya que los residuos de hidrocarburos agregan grandes cantidades de vapor de agua al aire.   Una inversión de temperatura ayuda a atrapar todos estos elementos cerca del terreno, y favorece este tipo de niebla. 

Fotografía: Flickr

Niebla por vapor:  Esta solo se observa en clima frío.  Las masas de agua pueden almacenar más calor que la tierra alrededor, esto ocasiona que exista un proceso de evaporación del agua, que llega a saturar el aire con humedad.  Se observa como pequeños "vapores" que emanan de los cuerpos de agua, como lo son ríos y lagos.  Con una fuerte inversión de temperatura, se concentra esta niebla a una capa baja pero bastante densa. 

Fotografía: Flickr

Cómo se disipa la niebla? 

Es necesario disminuir la humedad relativa, aumentar la diferencia entre el punto de rocío y la temperatura del ambiente, o aumentar la velocidad del viento para que ayude a disipar la niebla, o una combinación de todos los factores.  El pasaje de los frentes cálidos y fríos también afectan en la aparición y desaparición de los patrones de niebla.  

Por ejemplo, la neblina de radiación va a desaparecer tan pronto se caliente el terreno, lo cual va a calentar el aire y así disminuye la humedad relativa.  Una viento fuerte puede disipar cualquier tipo de niebla, etc. 

Consejos prácticos

1. La niebla puede aparecer en cualquier momento, y la visibilidad puede cambiar de VFR a IMC en cuestión de minutos.  Es importante revisar el ATIS del aeropuerto de salida y de destino, y contactar al aeropuerto de destino para conocer las condiciones meteorológicas actualizadas para planear con anticipación la llegada del vuelo. 
2. La niebla no solo afecta el despegue y aterrizaje, puede afectar tu vuelo en ruta si no hay contacto visual con el terreno.  Si te encuentras en una posición donde no se puede determinar la posición exacta de la aeronave con respecto a puntos de chequeo en tierra, es muy importante seguir el plan de vuelo de manera exacta, con rumbos y tiempos perfectos para evitar perderse.  Una buena opción es solicitar al ATC un plan de vuelo por instrumentos, o vectores para encontrar un lugar con mejores condiciones meteorológicas. 
3. Siempre revisen el Punto de Rocío y la temperatura del aire.  Cuando la diferencia entre uno y otro es muy poca, hay alta probabilidad de que se formen bancos de niebla. 
4. Revisar el pronóstico de los frentes cálidos y fríos, su movimiento y velocidad sobre el terreno. 

Referencias

1. FAA Aviation Weather. 

2. https://www.weather.gov/source/zhu/ZHU_Training_Page/fog_stuff/fog_definitions/Fog_definitions.html#:~:text=Radiation%20Fog%3A%20This%20fog%20forms,and%20create%20higher%20dew%20points.

3. https://www.weather.gov/safety/fog-advection#:~:text=Advection%20fog%20forms%20as%20warmer,with%20moderate%20to%20strong%20winds.

4. https://cloudatlas.wmo.int/en/advection-fog.html

5. https://www.weather.gov/media/zhu/ZHU_Training_Page/fog_stuff/fog_guide/fog.pdf

6. https://geography.name/what-conditions-produce-fog/

METAR - Aviation Routine Weather Report - Reporte de Meteorología para Aviación

 En este blog encontrarás:

• La definición de METAR
• Cómo buscar un METAR específico
• Cómo Leer un METAR
• Caracteres poco comunes que debes saber para poder leer un METAR 
• Una práctica para decodificar METAR

Qué es un METAR?

EL METAR es un REPORTE DE METEOROLOGÍA ACTUAL, o sea una observación de lo que está ocurriendo en un instante determinado en un aeródromo.  Este reporte se codifica en un "lenguaje internacional" que cualquier piloto o personal aeronáutico de despacho y afines puede leer e interpretar.  Aunque el lenguaje es internacional, y todos aprendemos a leerlo sin mayor problema, cada país puede generar sus propios caracteres al código, para poder modificarlo de acuerdo a poder explicar particularidades de dicho país, como por ejemplo unidades de medida específicas, fenómentos meteorológicos específicos, etc.  

Donde y cuándo encuentro un METAR?

Los METAR deben ser publicados por las autoridades competentes en el horario establecido, y su información se comparte por canales oficiales oficiales.  La oficina de meteorología del aeródromo, recoge la información de las estaciones meteorológicas del aeropuerto, y las complementa con observaciones directas del personal meteorología.  Luego de generar el reporte de observación meteorológica, lo publican en las páginas de internet oficiales para tal fin, y además lo comparten inmediatamente a oficinas internacionales de meteorología como la NOAA y Servicio Nacional de Meteorología de Estados Unidos, los cuales se encargan de ponerlo a disposición y difundirlo conforme sea necesario. 

Las publicaciones de los METAR usualmente ocurren cada hora al inicio de la hora o unos minutos antes.  Si por alguna razón ocurre un cambio importante en la meteorología observada, se pueden publicar METAR extra bajo la denominación SPECI METAR, los cuales significan que son reportes especiales y fuera de horario. Criterios para emitir un SPECI son: 

• Cambio en la dirección del vienteo de más de 45 grados en 15 minutos junto a cambios en la velocidad del viento de más de 10 nudos. 
• La visibilidad aumenta o dimisnuye en 1 milla. 
• Torandos, Tromba marina, o nubes de tornado. 
• Tormentas
• Cambios en la precipitación, por ejemplo que inicia caída de granizo, finaliza lluvia engelante, etc. 
• La velocidad del viento aumenta por lo menos en 16 nudos, y se mantiene arriba de 22 nudos por más de 1 minuto. 
• Cambios en la corbertura de cielo.
• Ocurre una erupción volcánica en ese momento.
• Los SPECI se publican cada 20 minutos si fuera necesario.  Cuando ocurre un accidente o incidente de un avión en el aeropuerto, y afecta las operaciones, se puede publicar en el SPECI. 

Para poder ver METARS de todo el mundo, solo necesitas conocer el identificador OACI del aeropuerto, y accedes a la siguiente página y lo colocas en el buscador:

www.aviationweather.gov 

Ahí le das click a la pestaña que dice METARS

y Luego llenas las casillas para pedir la información que deseas (En este caso quiero saber el METAR de MRLB - Liberia Costa Rica)

Cómo leer un METAR?

El METAR es un lenguaje, y lo primero que vamos a decir es que como todo lenguaje, entre más lo uses más fácil se vuelve.  No esperes de la noche a la mañana entender todo lo que un METAR puede decirte, pero puedes estar seguro que muy pronto todo es mucho más sencillo. 

El orden en el que aparece la información en el METAR es siempre el mismo, y vamos a iniciar a decodificar el siguiente METAR:

Cada grupo señalado con un color va a presentarse en el mismo orden siempre. Algunas veces el METAR puede tener más o menos información, y depende de las condiciones meteorológicas presentes, los sistemas de medición disponibles por el meteorólogo, y las estaciones automáticas.  O sea, algunos METAR pueden ser muy sencillos de leer, y otros muy complejos. 

 

• METAR y el Identificador del aeropuerto. El identificador del aeropuerto es en las cuatro letras del código del aeropuerto de la OACI.  La FAA resume los identificadores de los aeropuertos, y los convierte a tres letras al quitar la primera letra "K" ya que siempre es la misma para todos los aeropuertos de USA. Si fuera un SPECI, se coloca la palabra en esta sección.
• Fecha y hora, estación automática.  El formato de la fecha es de 6 dígitos: los primeros 2 la fecha, los 4 siguientes la hora de emisión, en formato UTC (universal coordinated time), y esto lo sabemos por la letra "Z", que se usa para recordar que la hora es "Zulu", o sea UTC.   Con respecto a la estación automática, podemos encontrar la frase AUTO, indicando que no hay un observador humano, o sea que la preparación del reporte meteorológico se hace completamente autónomo por el sistema de observación de superficie.   Hay dos tipos de estaciones automáticas:  AO1 y AO2.  La AO1 no tiene discriminador de precipitación, y la AO2 si posee sensores para discriminar la precipitación, y esto significa que la estación automática AO2 puede distinguir entre lluvia y nieve.  Cuando existe una estación automática pero con supervición de un observador certificado, este se encarga de aumentar el reporte meteorológico, de manera en que revisa lo que los instrumentos automáticos están detectando, y además agrega información relevante, incluída en la vecindad del aeropuerto.  Esto es útil porque las estaciones automáticas solo pueden mostrar lo que está ocurriendo directamente alrededor de ellas.  
• Dirección del viento (rumbo verdadero) y velocidad del viento. la "G" significa ráfagas de viento.  Las letras VRB significan "Variable", o sea que la velocidad del viento es de menos de 6 nudos y que la dirección del viento esta cambiando constantemente.  Si solo aparece una letra V, significa que la dirección del viento cambia más de 60 grados y la velocidad en más de 6 nudos, y se colocan los extremos de la variación, por ejemplo 180V250.  Vento calmo se expresa como 00000KT.
• Visibilidad, puede ser en metros o millas estatutas "SM", el máximo en metros es 9999, lo que significa visibilidad ilimitada.  En millas estatutas, el máximo es 6 SM, si aparece la letra P6M, significa que es "mayor a 6 millas estatutas".  La difernecia entre encontrar metros o millas en un METAR, radica en las unidades de media del país en específico.   Algunas veces puede reportarse la visibilidad en "RVR" (Runway Visual Range).  El RVR es la distancia horizontal que puede ver un piloto durante el despegue, se expresa primero con el número de pista, y luego la distancia en pies o metros. 
• Descriptor de fenómenos meteorológicos: si aparece "+" significa en aumento o incremento de intensidad, si aparece "-" significa que está disminuyendo la intensidad.  Lo normal es diferenciar entre intensidad ligera, moderada, o severa.  También puede describir si es en el aeropuerto o en los alrededores del aeropurto con la letra "VC" (5 a 10 millas del aeropuerto).  Ejemplos de fenómenos que se describirían en esta sección pueden ser: tormentas eléctricas, aguaceros, engelamiento, lluvia, granizo, niebla, humo, ceniza, etc.  Los descriptores más comunes son:

Imagen tomada del Pilots Handbook of Aeronautical Knowledge.

• Condicón del cielo, cobertura de cielo y distancia vertical desde la superficie hasta la base de la primera capa de nubes, luego la segunda, y así sucesivamente. Las estaciones automáticas solo incluyen 3 capas hasta los 12000 pies.  También se puede incluir el tipo de nube si es relevante.  La distancia se reporta en tres dígitos, y siempre hay que agregarle 00 a los tres dígitos.  Si reporta 008, significa 800 pies. Algunas veces no se puede determinar bien la distancia a la base de las nuebes por fenómenos como niebla o humo, en esos casos se usa el designador "VV" que significa "Visibilidad Vertical", y está descrito en cientos de pies.  La cobertura de cielo se describe en "octas" de acuerdo a la siguiente tabla:

Imagen tomada del Pilots Handbook of Aeronautical Knowledge

• Temperatura y punto de rocío, en grados Celcius, y el valore es redondeado al dígito más cercano.  Si alguno fuera negativo, aparece la letra "M". 
• Reglaje altimétrico, puede ser en pulgadas de mercurio o hectopascales.  En condiciones especiales donde la presión atmosférica sube o baja rápidamente, podemos encontrar las frases "PRESRR" que significa Pressure Rising (Presión elevándose rápidamente), o la frase "PRESFR" que significa Pressure Falling (Presión disminuyendo rápidamente).
• RMK: significa remarks en inglés.  En español podemos traducirlo a "comentarios", y ahí podemos encontrar cualquier información adicional que el meteorólogo considere relevante. 

Caracteres poco comunes que debemos conocer para leer un METAR (orden alfabético)

ACFT_MSHP: Incidente o accidente con un avión en el aeropuerto. 

ACSL: Standing Lenticular Altocumulus. : Nube lenticular Altocumulos Estacionaria.

ALQDS: all cuadrants: todos los cuadrantes

B: Began: Inicio

BINOVC: Breaks in Overcast:  Parches de huecos en la cobertura de nubes. 

CB: Cumulonimbus. 

CBMAM: Cumulonimbus Mammatus

CIG: Ceiling: Techo.

COR: Correción. Significa que el METAR publicado anteriormente tenía un error, y este nuevo lo está corrigiendo. 

E: End: Fin.

FROPA: Frontal Passage: Movimiento de un frente. 

FZRANO:  Sensor automático de detección de lluvia engelante No Operativo. 

LTG: Lightning: Rayos

    LTGCG:  Lightning Cloud to Ground: rayos de las nubes a la tierra.

    LTGIC:  Lightning within the cloud:  Rayos dentro de la nube.

    LTCC: Lightning cloud to cloud:  Rayos entre nubes separadas. 

    OCNLLTG: Ocassional Lightning:  Rayería ocasional.

    FRQLTG: Frequent Lightning: Rayería Frecuente.

    LTG DSNT: Lightning Distant: Rayería a más de 10 millas. 

MOV: Moving.  Moviéndose

OVH: Overhead: Sobre el aeródromo

P####: Precipitación en centésimas de pulgadas. Si aparece un 6#### significa precipitacion en las últimas 3 a 6 horas. si aparece un 7#### es precipitación en las últimas 24 horas.   ejm 2.17 pulgadas de precipitacion en las ultimas 3 horas se escriben 60217

PKWND:  Peak Wind: mayor velocidad del viento.  Se lee dirección, velocidad, y hora. 

PROB40%:  probabilidad del 40% de que ocurra un fenómeno, por ejemplo lluvia. 

RAB: Rain Began: La lluvia inició, junto a la hora específica. 

RVR: Runway Visual Range.

RVRNO: Runway Visual Range No Operativo. 

SLP: Sea Level Pressure: Presión a nivel del mar.  Se presenta en hectopascales, generalmente siempre va a ser arriba a 1000 mb.  Para decodificar se omite el primer 10, y se coloca una coma antes del último dígito.   Ejmplo SLP0163 se lee como Presión a nivel del mar de 1016.3 hectopascales.  En un caso excepcional donde la presión sera menor a 1000mb, es evidente porque no aparece un 0 en el código, por ejemplo SLP973, y se codifica agregando un 9 antes del valor, y la coma al último dígito.  Ejemplo anterior se codifica  997.3mb 

SNE: Snow Ended: La precipitación en forma de nieve terminó, junto a la hora específica.

SNINCR: snow increasing rapidly:  cobertura de nieve aumentando rapidamente.  la profundidad es de más de media pulgada en la última hora. 

SVC VIS: visibilidad en la superficie. 

T: temperatura, sin redondeo y con decimales.  0 indica positivo y 1 indica negativo.  ejm T00261015 significa temperatura 2.6 y punto de rocío menos 1.5.  

TCU: Towering Cumulus 

TSB: Thunderstorm Began: Tormenta eléctrica inició, junto a la hora específica. 

TSNO: Sensor automático de detección de rayos No Operativo. 

VIS: Visibilidad

WSHFT: Wind Shift: cambio en la dirección del viento, usualmente a una hora específica.

4####: conocido como el grupo de los cuatro:  temperatura máxima y mínima en las últimas 24 horas.  El siguiente número después del cuatro es 0 para indicar valores positivos, o 1 para indicar valores negativos, luego se indican las temperaturas con decimales.  ejm 403220261 se decodifica como temperatura máxima en las últimas 24 horas, positivo 32.2 grados celcius, y temperarutar mínima en las últimas 24 horas, positivo 26.1 grados celcius. 

5####: conocido como el grupo de los cinco. :  indica la tendencia de la presión atmosférica en las últimas 3 a 6 horas.  El primer dígito indica tendencia según la siguiente tabla.  Los últimos tres dígitos indican lo que ha aumentado o disminuído la presión atmosférica, en milibares o hectopascales. 

6####: Conocido como el grupo de los 6.   Lluvia en las ultimas 6 horas, en pulgadas. 

7####: Conocido como el grupo de los 7: Lluvia en las últimas 24 horas, en pulgadas. 

$:  Indica que la estación automática requiere mantenimiento. 

Existen muchos otros símbolos y abreviaturas, con la práctica puedes ir descubriendo más!

Práctica de decodificación METAR

1. Identificador del aeropuerto: Liberia, Costa Rica

2. Fecha y hora: día 14 a las 1200 UTC

3. Viento: 100 grados a 3 nudos

4. Visibilidad: Ilimitada

5. Cobertura de nubes: Pocas a 3500 pies y quebrado a 13000 pies. 

6. Temperatura y punto de rocío: 23 grados y 23 grados Celcius

7. Reglaje altimétrico: 29.92 pulgadas de mercurio

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1. Aeropuerto: Scarlett Martinez, Panamá.

2. Fecha y hora: día 22 a las 1800 UTC

3. Viento: 340 grados a 14 nudos. 

4. Visibilidad: Ilimitada

5. Cobertura de nubes: pocas a 3000ft. 

6. Temperatura y punto de rocío: 35 grados y 19 grados. 

7. Reglaje altimétrico: 1010 mb

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1. Aeropuerto: Lake Charles Regional, USA. 

2. Fecha y hora: día 22 a las 1821 UTC.

3. Viento: 190 grados 13 nudos, ráfagas 20 nudos.

4. Visibilidad: 10 millas estatutas.

5. Cobertura de nubes: Quebrado a 1900 pies, Cubierto a 2400 pies.

6. Temperatura y punto de rocío: 23 y 18 celcius. 

7. Reglaje altimétrico: 30.17 inHg. 

8. RMK Remarks

9. Estación automática con discriminador de precipitación. 

10. Temperatura exacta: positivo, 22.8 grados Celcius, punto de rocío 18.3 grados celcius.

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1. Aeropuerto: Covington Municipal Airport, USA.

2. Fecha y hora: día 22, 1835 UTC

3. Estació Automática

4. Viento calmo

5. Visibilidad 10 millas estatutas

6. Cobertura de nubes: Cubierto a 2800 pies. 

7. Temperatura y punto de rocío: 17 grados celcius y 11 grados celcius. 

8. Altímetro: 3031 inHg.

9. Remarks

10. Estación con discriminador de precipitación. 

 ********************************************************************************

1. Aeropuerto: Georgetown Municipal Airport, USA.

2. Fecha y hora: día 22 1846 UTC

3. Viento 180 grados 19 nudos, ráfagas 24 nudos.

4. Visibilidad 10 millas estatutas.

5. Cobertura de cielo: cubierto 3000 pies.

6. Temperatura y punto de rocío: temperatura 25, punto de rocío 18

7. Reglaje altimétrico: 30.05 inHg. 

8. Remarks

9. Estación con discriminador de precipitación. 

10. $: Estación automática necesita mantenimiento. 

Referencias:

1. Pilots Handbook of Aeronautical Knowledge. 

2. FAA, Surface Weather Observing.  

https://www.faa.gov/documentLibrary/media/Order/7900_5D.pdf

3. https://www.e-education.psu.edu/files/meteo101/image/Section13/metar_decoding1203.html

4. http://www.moratech.com/aviation/metaf-abbrev.html

5. https://www.atmos.albany.edu/facstaff/ralazear/ATM209/Home_files/METAR_Code.pdf

Vuelo por Instrumentos - Parte 3: Arco DME

CFI CFII Mauricio Ureña Durán.   Julio 2022

En este blog encontrarás:

• Qué es un Arco DME?
• Equipo necesario para poder realizar un Arco DME.
• Matemática básica para tomar en cuenta cuando se realiza un Arco DME.
• Cartas de aproximación para practicar en el simulador.

Qué es un Arco DME?

Imagen 1: Arco DME asociado a una aproximación por instrumentos

Un Arco DME es una maniobra de vuelo por instrumentos común para las salidas o llegadas a los aeropuertos, y pueden estar publicados o no.  Es un procedimiento que busca alinear la trayectoria del avión, ya sea desde el segmento en ruta a la aproximación final, o con la salida del aeropuerto hacia el segmento en ruta.

Si están publicados, deben realizarse estrictamente cómo indica la publicación, respetando velocidades, altitudes, radiales de entrada y salida del arco.  En la imagen número 1, las radiales de entrada y salida están señaladas con las flechas color violeta.  La distancia señalada con la flecha amarilla es la que se debe respetar en el arco.  La altitud señalada con la flecha azul es la altitud que se debe mantener mientras se vuele el arco DME.  La flecha verde indica el punto de referencia del arco, en este caso la estación VOR HNL.  

El objetivo de un arco es guiar a la aeronave entre dos puntos del espacio formando un semicírculo de radio específico y constante desde una estación, y es útil para ordenar el tráfico aéreo, alinear aeronaves con procedimientos de aproximación, proveer separación entre aeronaves, etc. 

Generalidades de un arco:

El área protegida alrededor de un arco es de 4 nm, pero se espera que el piloto pueda mantenerse dentro de 1 nm de la distancia publicada del arco.   Las altitudes pueden ir cambiando a lo largo del arco, y están señaladas por radiales específicas. Para mantener la conciencia situacional, es bueno realizar un briefing del arco, especificando si los virajes son hacia la derecha o la izquierda, manteniendo la estación de radio a la derecha o a la izquierda del avión. 

Instrucciones de ATC para realizar un arco:

- Como publicado:  seguir las instrucciones de la carta.

- Específico: cumplir con una instrucción que indica la radial para iniciar el arco, y la radial para finalizarlo, así como un requerimiento de distancia hacia la estación que debe cumplirse.  

Equipo necesario para poder volar un arco DME:

En tierra:  Se necesita una estación de radio que provea información omnidireccional con un DME colocado en la misma estación (VOR/DME por ejemplo). 

En el avión: equipo de navegación aprobado para vuelo IFR, incluyendo por ejemplo radios de navegación, OBS, HSI, RMI, GPS, entre otros. 

Paso número 1:  Llegar al arco

Suponiendo que es un arco para ingresar a una aproximación, lo primero que haces es establecerte en la radial de entrada al arco.  Esta radial HACIA la estación va a marcar la entrada al arco, y debes saber si el primer viraje es a la izquierda o la derecha.   Si la aeronave es rápida, tendrás que disminuir la velocidad con antelación para poder completar la maniobra correctamente. 

Paso número 2: Ingresar al arco

Luego de decidir si el primer viraje es a la izquierda o derecha, debes decidir a cuál rumbo virar.  Lo esperado es virar 90 grados con respecto a la radial que estabas siguiendo para llegar al arco.  Un viraje estándar de 90 grados toma 30 segundos para completarlo, y es importante tomar en cuenta la distancia que recorre el avión durante estos 30 segundos para iniciar el viraje ANTES de llegar a la distancia específica del arco, y no quedar muy lejos o muy cerca de esa distancia.  Para calcular cuánta distancia antes del arco debes virar, se puede usar la siguiente aproximación:

Distancia = 1% de Velocidad de la aeronave dividido entre 2. 

Ejemplo:  Si el avión vuela a 100 kts, el 1% es igual a 1, y dividido entre dos es igual a 0.5.  Inicias el viraje 0.5 millas antes de llegar al arco. 

Ejemplo: Si el avión vuela a 120 kts, el 1% es igual a 1.2, y dividido entre dos es igual a 0.6.  Inicias el viraje 0.6 millas antes de llegar al arco. 

Nota: para efectos prácticos, en casi todos los aviones de entrenamiento, con una anticipación de 0.5 a 0.6 nm es suficiente para lograr entrar al arco de manera correcta. 

Una vez que completas el primer viraje, verificas si el próximo viraje es a la izquierda o derecha, y para mantener a conciencia situacional vuelves a repetir si la estación está a la derecha o la izquierda.  En este momento se hace un chequeo rápido de la distancia hasta la estación, y se realiza alguna corrección menor de ser necesario. 

Paso número 3: Mantener el arco

El arco DME se puede volar de varias maneras, los aviones pequeños y sin piloto automático, completan varios segmentos de vuelo rectos y nivelados, que son tangenciales al arco.  De esta manera el arco visto desde cerca en realidad es formado por muchos segmentos de vuelo recto, que interceptan de manera perpendicular muchas radiales.  Esto significa que el piloto selecciona un rumbo, y vuela este rumbo hasta interceptar una radial específica, manteniendo siempre un ojo en la distancia a la estación, y haciendo correcciones por viento.  Por lo general la técnica más usada es virar 10 grados, y seleccionar en el OBS la próxima radial 10 grados más adelante. Dependiendo de la velocidad de la aeronave y la distancia a la estación, cada segmento de vuelo recto y nivelado es de más o menos 1 minuto. 

Imagen 2: Ejemplo de vuelo recto y nivelado entre radiales para completar un arco.

Los aviones con piloto automático, realizan los cálculos para hacer un viraje constante a lo largo del semicírculo del arco.  Este viraje es probablemente muy suave, y permite hacer un círculo perfecto.  Muchos pilotos con bastante práctica pueden llegar a completar esta maniobra de la misma manera, pero requiere de mucha concentración.  

Paso número 4: salir del arco

Imagen 3: seleccionando la radial líder para salir del arco. 

Para salir del arco en la radial correcta, también hay que anticipar la salida.   Recuerda que el viraje de salida del arco también es de 90 grados, y por lo tanto también tomará 30 segundos de tiempo, y durante ese tiempo el avión va a recorrer cierta distancia.  

Por lo general la misma carta de aproximación indica la radial líder, la cual es la sugerida para realizar el viraje y poder terminar fuera del arco en la radial correcta.  Obviamente en aviones muy rápidos o muy lentos hay que variar un poco la radial líder y ajustar el viraje para que funcione.  

Hay varias formulas rápidas para calcular la radial líder mentalmente.

Opción 1: 

60 / Distancia a la estación X 1% de la velocidad sobre el terreno = radial líder

Ejemplo #1  Volando a 300 kts en un arco de 10 millas náuticas (imagen 3). 

60 / 10 X 3 = 18  (o sea iniciar el viraje estándar 18 radiales antes de la radial en la que se debe salir)

Opción 2:  regla de 60 a 1  

Primero se calculan las millas para iniciar el viraje:

Velocidad sobre el terreno (en nm por minuto) y se le resta 2. 

Ejemplo #1  Volando a 300 kts en un arco de 10 millas náuticas. 

300 kts es igual a 5 nm/min - 2 = 3 nm. 

Sabiendo que a 60 millas de la estación, la distancia entre una radial y otra es de 1 nm...

A 30 millas de la estación la distancia entre una radial y otra es de 0.5 nm...

A 15 millas de la estación la distancia entre una radial y otra es de 0.25 nm...

A 10 millas de la estación la distancia entre una radial y otra es de 0.16 nm...    Entonces...

Si a 10 millas náuticas, la distancia entre una radial y otra es de 0.16nm, cuántas radiales hay en 3 nm?

3 / 0.16 = 18.75 radiales  (casi lo mismo que calculamos en la opción 1)

Y ahora, que hago con un avión de entrenamiento que vuela a una velocidad muy baja? 

Respuesta:  vamos a calcular todo con 0.6 nm de distancia de anticipación. 

Sabiendo que debemos iniciar un viraje aproximadamente 0.6 millas antes de la radial, tenemos que convertir esas millas a radiales.  

Ejemplo 1:  arco de 10 nm

Haciendo una regla de 3,    se divide  0.6 / 0.16 = 3.75  radiales.... redondeo a 4 radiales. 

Ejemplo 2: arco de 15 nm

Haciendo una regla de 3, se divide 0.6/0.25 = 2.4 radiales.... redondeo a 2 radiales. 

Resumen: aviones de entrenamiento lentos... siempre escoger radial líder entre 2 y 4 radiales, dependiendo si el arco es de 10 o 15 millas.  

Ejemplo de arco DME:  aproximación VOR DME ARC RWY 07

Volando rumbo norte, en la radial 180 HACIA el VOR LIB, la instrucción de ATC es: Autorizada la aproximación VOR DME pista 07 como publicada. 

 

Imagen 4:  Vista superior del Arco DME de la carta de aproximación VOR DME ARC RWY 07 MRLB.

Como se aprecia en la Imagen 5, empezamos la maniobra establecidos en la radial 180.  El primer viraje será hacia la izquierda 90 grados, a un rumbo 270.  Este viraje debe anticiparse por lo menos 0.5nm, y es por esto que iniciamos el viraje a las 10.5 nm del VOR LIB.  Una vez terminado el viraje hacia rumbo 270, la distancia debería ser muy cercana a 10 nm de LIB (Imagen 6).

Imagen 5: Justo antes de iniciar el viraje a la izquierda para ingresar al arco.  Noten la distancia DME, la radial seleccionada y la indicación que estamos volando hacia el VOR.

Imagen 6: Al terminar el viraje, el rumbo de la aeronave es 270, a 10 nm del VOR.  Noten como el CDI se desplaza a la derecha.  El paso siguiente es rotar el OBS para seleccionar la radial a la izquierda que tenemos que interceptar.  Esta radial será la 190, luego la 200, luego la 210, y así sucesivamente. 

Imagen 7:  nueva radial seleccionada en el OBS.  En este instante cruzando la radial 190 a 10.1 nm del VOR LIB.

Mantener 10nm del VOR y una altitud de 3000 pies.  Usamos la técnica de virar 10 grados y girar el OBS 10 grados hacia la siguiente radial, y se mantiene el arco hasta la radial líder 242.  Una vez en la radial líder, podemos iniciar un viraje de 90 grados a la derecha y completar la interceptación de la radial 245 HACIA el VOR.

Imagen 8:  La flecha verde indica la radial líder para iniciar el viraje e interceptar la radial 245 HACIA el VOR LIB. Distancia 10 nm del VOR. 

El trayecto sobre el terreno se termina visualizando así:

Imagen 9: copia de la pantalla del simulador de vuelo que se usó para obtener las fotos ilustrativas. 

Espero que esta breve explicación ayude a visualizar y completar de mejor manera la maniobra.  Recuerden enviar sus preguntas por mensaje o comentario, y pueden seguir el instagram @morerightrudder para más fotos y explicaciones. 

 

Cuáles son los equipos requeridos para vuelo VFR de día?

En este blog encontrarás:   el acrónimo A TOMATO FLAMES, una de las primeras frases que un estudiante de piloto aprende para recordar los equipos requeridos durante el vuelo VFR de día. 

A continuación, se encuentran las regulaciones en inglés de la FAA para el equipo mínimo en vuelo de VFR de día.  Te las puedes aprender en orden y de memoria, o usar el acrónimo A TOMATO FLAMES.  

Regulaciones (FAA - Inglés): CFR 91.205

Visual-flight rules (day). For VFR flight during the day, the following instruments and equipment are required:

(1) Airspeed indicator.

(2) Altimeter.

(3) Magnetic direction indicator.

(4) Tachometer for each engine.

(5) Oil pressure gauge for each engine using pressure system.

(6) Temperature gauge for each liquid-cooled engine.

(7) Oil temperature gauge for each air-cooled engine.

(8) Manifold pressure gauge for each altitude engine.

(9) Fuel gauge indicating the quantity of fuel in each tank.

(10) Landing gear position indicator, if the aircraft has a retractable landing gear.

(11) For small civil airplanes certificated after March 11, 1996, in accordance with part 23 of this chapter, an approved aviation red or aviation white anticollision light system. In the event of failure of any light of the anticollision light system, operation of the aircraft may continue to a location where repairs or replacement can be made.

(12) If the aircraft is operated for hire over water and beyond power-off gliding distance from shore, approved flotation gear readily available to each occupant and, unless the aircraft is operating under part 121 of this subchapter, at least one pyrotechnic signaling device. As used in this section, “shore” means that area of the land adjacent to the water which is above the high water mark and excludes land areas which are intermittently under water.

(13) An approved safety belt with an approved metal-to-metal latching device, or other approved restraint system for each occupant 2 years of age or older.

(14) For small civil airplanes manufactured after July 18, 1978, an approved shoulder harness or restraint system for each front seat. For small civil airplanes manufactured after December 12, 1986, an approved shoulder harness or restraint system for all seats. Shoulder harnesses installed at flightcrew stations must permit the flightcrew member, when seated and with the safety belt and shoulder harness fastened, to perform all functions necessary for flight operations. For purposes of this paragraph -

(i) The date of manufacture of an airplane is the date the inspection acceptance records reflect that the airplane is complete and meets the FAA-approved type design data; and

(ii) A front seat is a seat located at a flightcrew member station or any seat located alongside such a seat.

(15) An emergency locator transmitter, if required by § 91.207.

(16) [Reserved]

(17) For rotorcraft manufactured after September 16, 1992, a shoulder harness for each seat that meets the requirements of § 27.2 or § 29.2 of this chapter in effect on September 16, 1991.

ACRONIMO: A TOMATO FLAMES

A                    ALTIMETER

T                    TACHOMETER  (Para cada motor)

O                    OIL TEMPERATURE GAUGE(Para cada motor                                                enfriado por  aire)

M                    MANIFOLD PRESSURE GAUGE (Solo si el avión                                             tiene hélice de paso variable)

A                    AIRSPEED INDICATOR

T                    TEMPERATURE GAUGE (Para cada motor enfriado por                                        agua)

O                    OIL PRESSURE GAUGE  (Para cada motor)

F                    FUEL GAUGE (nota: según las regulaciones, para que el avión sea aeronavegable, solo deben mostrar la cantidad correcta de combustible cuando están totalmente llenos o vacíos, el resto del tiempo  aparentemente  no es necesario😱)                                                               

L                    LANDING GEAR POSITION - EXTENSION                                      LIGHTS (si no hay tren retráctil, no se ocupan)

A                    ANTI COLLISION LIGHTS  (solo si la aeronave fue                                             fabricada después del año 1996)

M                  MAGNETIC COMPASS

E                   ELT

S                   SEATBELTS

Qué significa el "Chart Index" en una carta de aproximación por instrumentos?

 

Imagen 1: Aproximación ILS DME Z pista 07 MROC

Esta pregunta me la hicieron una vez en una entrevista de trabajo, fue una pregunta un poco inusual para mi, pero sabía la respuesta.  A continuación la explicación!

Chart Index:  En la imagen anterior, justo debajo de la palabra JEPPESEN, hay un óvalo que encierra los números 11-1.  Ese número es el índice de cartas.  

Veamos otras cartas de aproximación para el mismo aeropuerto.  Notan una diferencia?

Imagen 2: Aproximación RNP pista 07 MROC

Imagen 3: Aproximación VOR DME pista 07 MROC

En la segunda Imagen, los números son 12-1, y en la tercer imagen son 13-1.  El significado y la diferencia entre cada uno es el siguiente: 

Para qué sirve:  Para ayudar a identificar la carta de aproximación adecuada para un aeropuerto, especialmente útil en ciudades o países con varios aeropuertos principales cerca uno del otro, y cada aeropuerto con diferentes aproximaciones por instrumentos.  El orden numérico de las cartas, le facilita al piloto encontrar la carta adecuada para la aproximación, de una manera rápida y eficiente puede escoger desde la mejor aproximación (la que permite aproximar con mínimos más bajos), o la aproximación adecuada dependiendo del equipo de la aeronave. 

Cómo se lee:     

• Primer número:  este indica la importancia del aeropuerto en la zona.  El número 1 indica que es el aeropuerto principal.  En las tres imágenes es el mismo número, porque es el aeropuerto principal de la zona.  

• Segundo número:  este número indica la precisión de la aproximación por instrumentos.  Entre más bajo el número, la aproximación es de mayor precisión y con menores mínimos.  La lógica del sistema es que las mejores aproximaciones son las más accesibles para el piloto en vuelo.  

                            1- ILS, LOC, etc

                            2- Reservado

                            3- VOR

                            4- TACAN

                            5- Reservado

                            6- NDB

                            7- DF

                            8- GPS

• Tercer número: Cuándo hay varias aproximaciones del mismo tipo en el mismo aeropuerto, los primeros dos números se mantienen iguales, pero el tercero va cambiando consecutivamente para indicar que son aproximaciones ligeramente diferentes, pero del mismo tipo, y a la misma pista o a pistas paralelas.  Por ejemplo en las siguientes imágenes, los primeros dos números se mantienen igual, porque son al mismo aeropuerto, y porque ambas aproximaciones son ILS or LOC.  Sin embargo, el tercer número cambia, para especificar la diferencia entre 2 pistas paralelas.  

Imagen 4: Aproximación ILS a la pista 07, Denver Colorado. 

Imagen 5: aproximación ILS a la pista 08, Denver Colorado. 

Si tienes alguna duda, escríbenos en los comentarios, o al instagram @morerightrudder