Una octa es la octava parte de la bóveda celeste cubierta por una nube, desde la perspectiva del observador. Se utiliza para medir la cantidad de nubes.

¿Dónde debe instalarse un nefobasímetro en un aeródromo?

Debe ubicarse en la zona de aproximación, en el marcador medio, entre 900 y 1200 metros del umbral de la pista. Por costos, seguridad o falta de suministro, puede instalarse en el umbral.

Medición de la base de nubes: principios, instrumentos y operación

Q: ¿Cómo se mide la altura de la base de las nubes?

Se mide el tiempo que tarda un impulso de luz coherente en ir desde el transmisor hasta la base de la nube y volver al receptor. Con ese tiempo se calcula la altura, según el principio LIDAR.

Resumen

El documento explica cómo se mide la altura de la base de las nubes y su cantidad en estaciones aeronáuticas, incluyendo las unidades de medición y la visibilidad vertical. Describe el principio LIDAR de los nefobasímetros, las pautas de instalación, las fuentes de error y los márgenes fijados por la OACI. También recoge los procedimientos de calibración, mantenimiento y el funcionamiento del modelo CL31.

Puntos clave

La altura de la base de la nube se mide sobre el nivel del suelo, que en un aeródromo corresponde a su elevación, y se expresa en metros o pies.
La cantidad de nubes se mide en octas, siendo una octa la octava parte de la bóveda celeste cubierta.
El nefobasímetro determina la altura midiendo el tiempo que tarda un pulso de luz láser en ir hasta la base de la nube y regresar al receptor (principio LIDAR).
Para una buena instalación, el equipo debe estar nivelado, con un cono de visión superior a 30° respecto a la vertical, e inclinarse como máximo 5°.
En un aeródromo se recomienda ubicarlo en el marcador medio, entre 900 y 1200 metros del umbral, aunque puede situarse en el umbral por razones de costo o seguridad.
La niebla, la precipitación y la baja potencia del láser pueden causar errores o impedir detectar nubes altas tipo Cirrus.
El mantenimiento incluye limpieza óptica, sustitución de filtros de ventiladores y verificación de estado del equipo.

Ponte a prueba

Conceptos Fundamentales en la Medición de Nubes

La notificación meteorológica aeronáutica incluye información crucial sobre la cantidad, tipo y altura de la base de las nubes.

Altura de la Nube

Se define como la altura de la base de la nube sobre el nivel del suelo. En una estación aeronáutica, el nivel del suelo corresponde a la elevación del aeródromo.

Unidades de Medición

Altura: Se mide en metros o pies.
Cantidad: Se mide en octas. Una octa es la octava parte de la bóveda celeste cubierta por una nube, desde la perspectiva del observador.

Visibilidad Vertical (VIS VERT)

Es la distancia máxima a la que un observador puede ver e identificar un objeto en su vertical, ya sea hacia arriba o hacia abajo. Este valor suele oscilar entre 100 y 700 pies.

Instrumentos y Métodos de Medición

Medición de la Cantidad de Nubes

Para medir la cantidad de nubes se utilizan instrumentos como el nefobasímetro láser, pirómetros y cámaras de cielo. Normalmente, un nefobasímetro proporciona datos cada 15 o 30 segundos. Estos datos individuales sobre la altura de la base de las nubes que pasan sobre el instrumento ofrecen una buena indicación de la cantidad de nubes.

Medición de la Base Nubosa

La altura de la base de las nubes se mide con proyectores, globos, nefobasímetros de haz giratorio y nefobasímetros láser.

Principio de Medición (LIDAR)

La altura se determina midiendo el tiempo que tarda un impulso de luz coherente en desplazarse desde un transmisor (TX) hasta la base de la nube y volver a un receptor (RX). Este proceso se basa en el principio LIDAR (Detección y Localización por Ondas Luminosas). El láser se transmite verticalmente hacia arriba. Si hay nubes sobre el transmisor, la radiación es dispersada por los hidrometeoros de la nube. Parte de esta radiación es retrodispersada hacia abajo, regresando al receptor y pasando por un detector fotoeléctrico.

Instalación del Equipo

Para una correcta instalación, se deben seguir las siguientes pautas:

La base debe estar nivelada y con una clara visión hacia arriba, manteniendo un cono de visión superior a 30° respecto a la vertical para reducir los efectos de la fuerte reflexión de las gotas de agua.
El equipo se puede inclinar hasta un máximo de 5° respecto a la vertical.
En un aeródromo, se debe ubicar en la zona de aproximación, específicamente en el marcador medio (MM), entre 900 y 1200 metros del umbral de la pista.
Por razones de costos, seguridad, falta de suministro eléctrico o de comunicaciones, puede ubicarse en el umbral de la pista, junto a otros sensores de visibilidad o del Alcance Visual en Pista (RVR).

Fuentes de Error y Fiabilidad

Posibles Errores de Medición

Errores en la medición de la distancia: Pueden ser causados por averías en los circuitos del oscilador temporizador.
Verticalidad de los haces TX/RX: Con una alineación inferior a 5° respecto a la vertical, este error se puede descartar.
Procesamiento de la señal: La niebla o la precipitación pueden producir errores en el procesamiento de datos por el algoritmo. Por ello, es importante conocer las condiciones de visibilidad y precipitación para estimar la validez de la información.
Distancia de la medición: Debido a la limitada potencia disponible del láser, la radiación reflejada a grandes altitudes (por ejemplo, en nubes tipo Cirrus) es tan baja que puede no ser detectada.

Parámetros de Error según la OACI

La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) establece márgenes de error para:

Altura de la base de las nubes.
Visibilidad vertical.
Cantidad de nubes.

Calibración y Mantenimiento

Calibración

La calibración implica comprobar la frecuencia y estabilidad del oscilador del equipo con patrones de frecuencia externos de alta calidad, así como verificar la potencia de salida del transmisor. También se puede realizar una calibración por intercomparación, apuntando el nefobasímetro hacia un objeto a una distancia conocida para confirmar la medición de distancia del instrumento.

Mantenimiento

El mantenimiento regular incluye:

Inspección visual y limpieza de los elementos ópticos expuestos y cubiertas externas.
Sustitución de filtros de aire de los ventiladores.
Realizar una verificación de estado (status) al equipo para comprobar parámetros de componentes, alarmas y/o advertencias.

Principio de Operación del Nefobasímetro CL31

El modelo CL31 basa su operación en la medición del tiempo necesario para que un pulso corto de luz atraviese la atmósfera desde el transmisor del nefobasímetro hasta la base de una nube. La señal retorna por retrodispersión al receptor del equipo. Como referencia, un reflejo a 25,000 pies de altura demora aproximadamente 50.9 microsegundos (µs) en completar el recorrido.