Hielo en el cielo ¡Cuidado!
La presencia de hielo en la atmósfera puede representar un grave peligro para las aeronaves.
Jorge Osmani Moreno Pérez
Todos conocen que la tierra está rodeada de una capa de gases que conforman la atmósfera y dentro de la misma ocurren muchas variaciones conocidas como fenómenos meteorológicos.
Las formaciones nubosas son partes inseparables del entorno atmosférico y en ellas se generan otros tipos de fenómenos que inciden en el desempeño de la navegación aérea.
Las nubes
Las nubes se forman principalmente por vapor de agua, el cual es invisible, se eleva a la atmósfera y alcanza un punto de saturación. Al chocar con aire más frío se convierte en esa masa visible. Al vapor de agua se les agregan partículas de polvo y otras materias arrastradas por el efecto de los vientos y al quedar en suspensión se integran a ellas.
Tipos de nubes.
Las nubes pueden ser clasificadas de acuerdo a su altura y composición. Como se puede apreciar en la tabla adjunta, donde se explica de manera breve las características de los diferentes tipos de nubes:
Existe otro tipo de nube: la de gran desarrollo vertical. Su nombre Cúmulo Nimbus, que constituye un grave peligro para la navegación aérea por lo que requiere de una descripción más detallada.
El Cumulo Nimbus se forma a partir de un cúmulo que inicia un rápido desarrollo vertical, su base puede estar en los niveles bajos o medios pero su parte alta puede alcanzar alturas de más de 50 000 pies. Estas nubes se forman en áreas de gran inestabilidad atmosférica y el aire que circula alrededor y dentro de ellas es turbulento. También pueden formarse en la banda pre frontal de un frente frío, en el área de conflicto entre el aire caliente y el aire frío y seco que acompaña al frente.
Imagen de un Cúmulo-Nimbus en pleno desarrollo
El gran nivel de humedad y aire inestable genera corrientes ascendentes y descendentes, las ascendentes provocadas por el aire caliente y húmedo y las descendentes por el aire seco y frío. Esta turbulencia puede provocar descensos y ascensos a una aeronave en un rango de hasta 3 000 pies por minuto. (1 000 mts/min).
El roce de estas corrientes de aire genera una carga de electricidad estática que desencadena la ocurrencia de descargas eléctricas (rayos). El aire caliente y húmedo que asciende de forma rápida se condensa al alcanzar la isoterma 0º y rápidamente se forman gotas de agua que se mantienen en suspensión hasta que no pueden soportar su propio peso y caen en forma de lluvia. También pueden mantenerse en suspensión y convertirse en gotas de agua súper congeladas que son los núcleos de la formación de granizo.
El granizo puede alcanzar un gran tamaño y mantenerse en suspensión hasta que caiga. Su diámetro varía desde el tamaño de un guisante hasta el de una pelota de softbol. En tipo de nube también se reporta la presencia de tornados. El Cúmulo Nimbus es una formación nubosa que tiene un rápido y vertiginoso desarrollo, pero su proceso de maduración es rápido y luego de ello comienza a disiparse, esto puede tomar un tiempo de entre 20 a 30 minutos. También se mueve con rapidez.
El Cúmulo Nimbus tiene un alto nivel de peligrosidad para la navegación aérea, lo aconsejable es mantenerse alejado de él, esto es válido para cualquier tipo de aeronave. Las de gran puerta pueden sobrevolarlas cuando su cúspide se encuentra por debajo del techo máximo operativo de la misma, pero lo más aconsejable cuando esto no es posible es circunnavegarlas, al menos a una distancia no menor de 5 millas.
Este tipo de nubes también pueden estar ocultas dentro de una formación numerosa de cúmulos. Por ese motivo las tripulaciones de aeronaves en general deben hacer un uso eficiente del radar meteorológico para detectar los núcleos de mayor actividad. Si por falta de previsión u otras circunstancias, una aeronave penetrante en ella se enfrentará a grandes corrientes de aire turbulento que pueden generar daños estructurales e incluso la desintegración de la misma, dada la incidencia de fuertes fuerzas G tanto positivas como negativas.
En la imagen se muestran impactos de granizo en el borde de ataque del ala de una aeronave.
La aeronave puede ser alcanzada también por una descarga eléctrica que puede poner fuera de servicio los sistemas eléctricos; otro peligro es caer en un área de formación de granizo. Hay que tener en cuenta que cuando una aeronave penetre en una formación de granizo el hielo impactará contra ella a la misma velocidad que esta se desplaza y de hecho estas piedras de hielo pueden convertirse en peligrosos proyectiles.
Zonas tropicales y subtropicales
Los Cúmulos Nimbus son frecuentes en las regiones tropicales y subtropicales debido a la fuerte evaporación del agua de la superficie provocada por el calentamiento solar en combinación con brisas costeras o corrientes de aire frío que se desplazan en forma de cuña. Este fenómeno se incrementa en horas de la tarde después del mediodía y persiste hasta la entrada de la noche cuando se disipan.
Tal elemento hace riesgosa la navegación aérea en estas áreas y compromete a los pilotos a tener un conocimiento amplio de este tipo de fenómeno para poder lidiar con ello.
Cuando alguna aeronave este obligada a volar en zonas de ocurrencia de este tipo de fenómeno las tripulaciones deben tener muy en cuenta lo siguiente:
– Familiarizarse con la parte meteorológica de la zona donde se ejecutará el vuelo y los pronósticos que abarquen el tiempo de duración del mismo.
– Abastecerse de combustible suficiente para afrontar cualquier desvío producto de que este tipo de fenómeno se interponga en la ruta.
– Velar que el radar meteorológico se encuentre en perfecto estado de funcionamiento.
– Tenga en cuenta las zonas donde con más frecuencia se desarrolla este tipo de fenómenos y la hora de ocurrencia, así como la dirección e intensidad de los vientos que mueven a este tipo de formación nubosa.
– Si existen elementos imprecisos y la aeronave tiene capacidades limitadas que le impiden lidiar con este fenómeno, demore la salida un tiempo prudencial hasta que las condiciones mejoren o cancele el vuelo.
Formación de hielo
Este fenómeno es muy común y ocurre en el rango de las nubes medias. Los altocúmulos y los estratocúmulos pueden contener partículas de agua súper congeladas y cristales de hielo. Cuando existen en la atmósfera condiciones muy específicas de humedad y temperatura se genera la formación de hielo en diversas partes de la aeronave. Los bordes de los planos y las hélices son puntos habituales de adherencia de hielo. Su presencia visible en los parabrisas en áreas cercanas a los marcos es una muestra evidente de encontrarse volando bajo condiciones de hielo.
La formación de hielo afecta el rendimiento de la aeronave, aumenta su peso y le hace disminuir la velocidad con un incremento notable del ángulo de ataque que puede inducir a la pérdida. No pocos accidentes fatales han tenido como causa la formación de hielo y el consiguiente engelamiento de la aeronave. Para evitarlo la mayor parte de las aeronaves están equipadas con sistemas para combatir el hielo, estos pueden tener principios de funcionamiento neumático (conductos de aire caliente) o eléctricos (mantas de resistencias eléctricas) y los mismos generan el calentamiento de las superficies propicias al engelamiento. Los sistemas anti-icing o de-icing aunque parezcan lo mismo tienen una diferencia: el primero es preventivo y su objetivo es evitar la formación de hielo y el segundo es para eliminar el hielo acumulado.
Cuando las condiciones meteorológicas dadas generan una formación de hielo severa y los anti-icing no pueden resolverla entonces los de-icing entran en acción. La solución final del problema, si los sistemas no logran resolverlo, es el descenso expedito a un nivel de vuelo inferior donde existen temperaturas más altas que contribuyen a que el hielo formado se derrita. La ocurrencia de accidentes generados por la formación de hielo se ha convertido en un punto de atención para las compañías operadoras de transporte aéreo, los fabricantes de aeronaves y las autoridades aeronáuticas de los Estados, por lo cual todos trabajan en establecer normas y regulaciones para evitarlos.
Aeronave de American Airlines alcanzada por una granizada, se observan severos daños en el radomo y rotura de ambos parabrisas
Los accidentes ocurridos como el del vuelo 6321 NorthWest-Orient Airlines, en 1974, y el del vuelo 4184 de American Eagle, ocurrido en 1994, han sido referentes y sus análisis han generado toda una serie de medidas. No obstante, se han registrado nuevos casos por lo que se debe continuar trabajando en ese sentido.
En noviembre del 2010 un ATR-72-500 de la compañía cubana Aerocaribbean se precipitó a tierra luego de reportar engelamiento. La aeronave sufrió un engelamiento severo, la velocidad comenzó a descender mientras que la aeronave elevaba su ángulo de ataque, en un giro, cayó en una barrena plana, el impacto contra el suelo ocurrió con una velocidad horizontal casi en cero. La comisión investigadora concluyó que condiciones de hielo severas, más errores humanos, condujeron a la pérdida de control y caída del avión.
Los pilotos de experiencia dan por sentado que el mejor procedimiento para evitar incidentes bajo estas condiciones meteorológicas es escapar de ellas. Si no queda más remedio que enfrentarlas, entonces se debe actuar siguiendo todas las normas y regulaciones establecidas con extremo rigor.
INCIDENTES Y ACCIDENTES PROVOCADOS POR EL HIELO
A pesar de que las tripulaciones aéreas se han enfrentado a este fenómeno desde hace muchos años, el mismo sigue provocando incidentes graves o accidentes fatales, en este tipo de eventos se han visto involucrados tanto pilotos y tripulaciones con experiencia, así como pilotos y tripulaciones noveles. Es por eso que aunque el tema pudiera parecer reiterativo o innecesario, es importante que el mismo sea estudiado permanentemente como una tarea de prevención de incidentes o accidentes lo que se retribuye en una elevación del nivel de seguridad de los vuelos.