aeropuerto de bilbao - copac.es · extraer conclusiones generales sobre ... ducen el mayor impacto...

JULIO-AGOSTO-SEPTIEMBRE 2018 AVIADOR 21

La cizalladura del viento es el fenó-meno meteorológico que causamayor impacto en las aproximacio-nes al aeropuerto de Bilbao. Segúndatos de ENAIRE, aproximadamen-te el 30% de las maniobras de“motor y al aire” ocurridas en 2017fueron debidas a la cizalladura y sise considera también la turbulen-cia (ambos fenómenos suelen ocu-rrir de forma simultánea en esteaeropuerto), se alcanza el 40%. Laorografía del entorno de dichoaeropuerto, situado en un valle deorientación Noroeste-Sureste concumbres cercanas a 1000 m amenos de 12 km de distancia haciael Suroeste, es la causa de que seproduzcan dichos fenómenoscuando el flujo sinóptico es de

componente Sur (ver figura 1).Con el fin de contribuir a la mejorade la seguridad de las operacionesaéreas, la Agencia Estatal deMeteorología (AEMET) instaló unsistema de detección de cizalladu-ra de niveles bajos denominadoLLWAS (Low Level Windshear AlertSystem). Este sistema está com-puesto por una red de diez anemó-metros de superficie situados alre-dedor de la pista (ver figura 2) quemiden la convergencia y divergen-cia horizontal del viento y propor-cionan alarmas de cizalladura omicro-reventones, indicando lapérdida o ganancia de viento encara que sufriría la aeronave en lascabeceras 12 y 30 según si se pro-duce un aterrizaje o un despegue.

Caracterización de la cizalladura en elAeropuerto de BilbaoMaría Rosa Pons Reynés, Jefa de la Unidad de Estudios y Desarrollos de AEMET en Cantabria

Figura 1.Relieve en el entorno del Aeropuerto de Bilbao (enrojo, la pista principal). Las flechas gruesas indican la direccióndel viento sinóptico en la mayoría de los casos de cizalladura yturbulencia.

Foto: AENA

21 Seguridad cizalladura.qxp_Maquetación 1 27/8/18 14:16 Página 21

200 m

500 m

1000 m

AVIADOR JULIO-AGOSTO-SEPTIEMBRE 201822

NOTICIAS DE SEGURIDAD

Inicio del proyecto En abril de 2016 y en el marco delconvenio entre COPAC y AEMET,ambas instituciones incluyeron comolínea de actuación "mejorar el uso dela información suministrada por elsistema LLWAS de Bilbao para la iden-tificación de cizalladura, desarrollandolos procedimientos necesarios". Lafalta de confianza en el sistema anteel aparente elevado número de falsasalarmas que proporcionaba motivó elinicio del proyecto.Siguiendo el ejemplo del Aeropuertode Tenerife Sur, único aeropuertoespañol que también cuenta con unsistema LLWAS y cuyas alarmas estánincorporadas a nivel operativo en losprocedimientos de la Torre de Controly de AEMET, fruto de un estudio y unaestrecha colaboración entre todos losagentes implicados, en septiembre de2016 se celebró una reunión con losusuarios en el Aeropuerto de Bilbao.Asistieron representantes de AEMET,AENA, COPAC, ENAIRE, APROCTA ycompañías aéreas, y en ella se definie-ron los objetivos del proyecto: carac-terizar mejor los fenómenos de ciza-lladura y turbulencia, y determinar lacapacidad del LLWAS para detectarla.

Revisión del LLWAS y campaña dedatosPor un lado, AEMET acometió unarevisión en profundidad del sistemaLLWAS, tanto del software como delas infraestructuras y su cobertura,introduciendo una serie de mejorasque redujeron considerablemente lasfalsas alarmas.Por otro lado, se acordó la realización

de una campaña de datos que tuvolugar entre octubre de 2016 y mayo de2017, época del año en la que se pro-ducen la mayoría de los fenómenosde cizalladura y turbulencia. Desde laDirección del Aeropuerto se informó atodas las compañías aéreas sobredicha campaña, solicitando su colabo-ración para suministrar dos tipos dedatos: datos de cizalladura, turbulen-cia y viento proporcionados por lospilotos a la Torre de Control en susaproximaciones y despegues deBilbao, y datos automáticos registra-dos por las aeronaves en los días con-cretos que les fueran indicados. Sobre esta última cuestión se presta-ron a colaborar Vueling, que cedió losdatos registrados en numerosos vue-los que tuvieron lugar durante esteperiodo, y Lufthansa, que proporcionóuna base de datos de viento en dife-rentes altitudes de años anteriores,sin que pudieran asociarse a una

fecha concreta pero que permitieronextraer conclusiones generales sobreel flujo de viento en Bilbao. Así mismo, en el proyecto se analiza-ron también los datos de viento obte-nidos a través del programa E-AMDAR de la OrganizaciónMeteorológica Mundial, que consisteen la recogida de datos meteorológi-cos medidos de forma automática porlas aeronaves y su posterior envío alos Servicios MeteorológicosNacionales para que puedan ser asi-milados en sus modelos numéricos ymejorar así las predicciones; enAEMET se reciben los datos de unvuelo cada tres horas. De las compa-ñías aéreas que operan en elAeropuerto de Bilbao, participan en elprograma E-AMDAR las siguientes:Air France, British Airways, EasyJet,Eurowings, Germanwings, KLM yLufthansa.Además de los datos de altura proce-dentes de aeronaves y pilotos, se ana-lizaron también los datos de viento desuperficie, las alarmas de cizalladuraemitidas por el sistema LLWAS, losmensajes ATIS, el registro de aterriza-jes frustrados proporcionados porAENA y ENAIRE, y las salidas de losmodelos numéricos de predicción delCentro Europeo (16 km de resolución)y del HARMONIE-AROME (2.5 km deresolución). Todo ello supuso un granvolumen de datos de naturaleza muydiversa.

En abril de 2016 y en el marco del convenio entreCOPAC y AEMET, ambas instituciones incluyeron comolínea de actuación "mejorar el uso de la informaciónsuministrada por el sistema LLWAS de Bilbao para laidentificación de cizalladura, desarrollando losprocedimientos necesarios".

Figura 2. Detalle de una de las diez torres del sistema LLWAS de Bilbao y ejemplo de visualizaciónde sus datos en la Oficina Meteorológica del aeropuerto.




Resultados del estudioLos principales resultados obtenidosen el presente estudio, algunos de loscuales se describen a continuación, seincluirán en la “Guía Meteorológicadel Aeropuerto de Bilbao” que sepublicará en 2018. Dicha guía formaparte de un proyecto de AEMET, reco-gido en su Plan Empresarial 2017-2021, cuyo objetivo es disponer en elplazo de tres años de un documentopara cada aeropuerto que recoja losfenómenos meteorológicos que pro-ducen el mayor impacto en las opera-ciones.En relación con los datos aportadospor los pilotos y anotados por la Torrede Control, procedentes de 133 vuelosde 22 compañías aéreas diferentes,cabe destacar la frecuencia con la quese produce el fenómeno de la turbu-lencia: el 80% de los vuelos notificóturbulencia (con el mayor número dereportes entre 2500-3000 ft, ver figura3) frente al 30% que notificó cizalladu-ra (mayor número de reportes entre500-1000 ft). De estos últimos, solo el45% indicó el signo de la cizalladura,predominando en un 66% de loscasos la cizalladura positiva (menospeligrosa a priori que la negativa yaque aumenta la sustentación de laaeronave). De los vuelos con turbu-lencia notificada, el 35% la reportaroncon intensidad moderada o severa, sibien cabe recordar que la apreciaciónde la intensidad es una cuestión sub-jetiva del piloto. La información procedente de ambascabeceras es bastante similar, salvo elhecho de que en la aproximación porla 30 predomina la turbulencia mode-rada frente a la ligera mientras que enla aproximación por la 12 predominala ligera. Este es uno de los motivospor los que el 82% de los datos obte-nidos proceden de la cabecera 12 ysolo el 18% proceden de la 30.Cuando el flujo de viento en superficiees cruzado a la pista, los pilotos pre-fieren aproximar por la 12 (la delmar).El segundo motivo por el que haymuchas más notificaciones de lacabecera 12 es que se ha podido com-

probar que el patrón de viento domi-nante es un flujo del Suroeste fuerteen niveles altos (producido por uncentro profundo de bajas presiones alnorte de la zona) que se ve desviado aSur o Sureste en superficie debido alrelieve, generándose cizalladura verti-cal (ver figura 4). En otras ocasiones,

el viento sinóptico del Suroeste semantiene también en superficie, aun-que frenado por la orografía; es eneste último caso de viento cruzado ala pista cuando se producen la mayo-ría de los aterrizajes frustrados.Los datos registrados por Vueling hanpermitido validar la salida del modelo

En relación con los datos aportados por los pilotos yanotados por la Torre de Control, cabe destacar lafrecuencia con la que se produce el fenómeno de laturbulencia: el 80% de los vuelos notificó turbulencia(con el mayor número de reportes entre 2500-3000 ft,ver figura 3) frente al 30% que notificó cizalladura(mayor número de reportes entre 500-1000 ft).

Figura 3. Distribución de las notificaciones de cizalladura (WS) y turbulencia (TURB) de los pilotosen función de la altura.


AVIADOR JULIO-AGOSTO-SEPTIEMBRE 201824


HARMONIE-AROME e inferir que nohay un patrón homogéneo de cizalla-dura en las aproximaciones a Bilbao.Si bien en líneas generales, la veloci-dad del viento disminuye con la altu-ra, esta disminución no se produce deforma suave sino que las aeronavessufren grandes variaciones de veloci-dad (tanto aumento como disminu-ción) en las aproximaciones, y en

algunas ocasiones también de direc-ción (si bien predomina el patrón deSuroeste en altura y Sureste en super-ficie).Otra de las aportaciones importantesdel estudio es que se ha podido com-probar que en aproximadamente el40% de los casos de cizalladura y deturbulencia, y en el 38% de los aterri-zajes frustrados el viento era flojo en

la pista. Es por ello que es de granimportancia la información que pro-porcionan los pilotos en sus aproxi-maciones para que la Torre puedainformar a los siguientes vuelos yestén prevenidos. Además, en el casode los reportes de cizalladura, la Torrelo comunica también a la OficinaMeteorológica del aeropuerto paraque se incluya en el informe METAR yasí los pilotos dispongan de dichainformación antes del inicio del vueloy puedan tomar las medidas oportu-nas. Es importante recordar aquí quelos informes TAF no incluyen una pre-dicción de cizalladura y que su detec-ción local en Bilbao se reduce a losinformes de pilotos o al sistemaLLWAS.No obstante, en la verificación que seha llevado a cabo de las alarmas deeste sistema en la presente campaña,se ha podido comprobar que su capa-cidad de detección es baja en elAeropuerto de Bilbao y, si bien handisminuido considerablemente las fal-sas alarmas tras las mejoras realiza-das, siguen siendo importantes. Todoello unido al hecho de que el sistemano está diseñado para detectar la ciza-

La cizalladura del viento se define como el cambio en la direc-ción y/o velocidad del viento en una distancia corta, y puede serhorizontal, vertical o una combinación de ambas. Existen diver-sos fenómenos que pueden dar lugar a cizalladura, como porejemplo las tormentas, las brisas, los sistemas frontales, lascorrientes en chorro a baja altura o la orografía. La cizalladuradel viento puede producir cambiosbruscos en la sustentación de unaaeronave por lo que es un fenómenoadverso para la aviación, especialmen-te si tiene lugar en las fases de despe-gue y aterrizaje, cuando los márgenesde maniobra son más escasos paraque el piloto pueda corregir la trayecto-ria.

La turbulencia implica cambios brus-cos en las componentes horizontal yvertical del viento, provocando remoli-nos y un movimiento caótico. Según eltamaño de los remolinos, la turbulen-

cia puede afectar a la seguridad del vuelo (fallos estructurales ocambios bruscos de su trayectoria) o simplemente a su comodi-dad.

La diferencia entre ambas puede verse en los datos de la veloci-dad del viento registrados por una aeronave de Vueling en suaproximación a Bilbao, recogidos en la siguiente figura:

Diferencia entre cizalladura y turbulencia

Figura 4. Patrón de viento dominante, con Suroeste en niveles altos (flechas azules) y Sureste ensuperficie (flechas rojas) debido a la orografía. En amarillo las pistas del aeropuerto.




lladura en la vertical (la más comúnen Bilbao según se ha podido com-probar con los datos) ni la turbulenciay que requiere una fuerte inversión eninfraestructuras debido a su antigüe-dad, ha motivado la decisión deAEMET de retirar el LLWAS de dichoaeropuerto y apostar por un nuevosistema: un LIDAR Doppler 3D.

Trabajo futuro: LIDAR Doppler 3DLa tecnología LIDAR (Laser ImagingDetection And Ranging) se basa en laemisión de un haz de luz láser infra-rrojo y su retrodispersión por losaerosoles que se encuentran en sus-pensión en la atmósfera. El desplaza-miento Doppler que sufre la luz dis-persada de vuelta hacia el sensordebido al movimiento de los aeroso-les permite calcular la componenteradial (en la dirección del sensor) dela velocidad del viento. La característi-ca de poder realizar un escaneo en 3Dimplica que se puede obtener la velo-cidad del viento en cualquier direc-ción, incluyendo en la senda de pla-neo. El único requisito es que hayasuficientes aerosoles y que el aire estéseco, ya que la señal presenta impor-tantes problemas de apantallamientocon nubosidad o precipitación; en elestudio realizado se ha podido com-probar que en Bilbao la mayoría delos fenómenos de cizalladura y turbu-lencia ocurren en aire seco.Una vez que se logre sacar adelanteun expediente para el suministro deun LIDAR en el Aeropuerto de Bilbao,será necesaria la realización de unanueva campaña de medidas para vali-dar sus datos ya que el sistema pro-porciona la velocidad radial del vien-to, debiéndose postprocesar dichasalida para obtener alarmas de ciza-lladura y turbulencia que sean de uti-lidad para los pilotos, un proceso queno es trivial. En dicha campaña, lacolaboración entre todos los agentesimplicados (AEMET, AENA, ENAIRE,COPAC, APROCTA y compañías aére-as) será de nuevo fundamental paraalcanzar un objetivo que es común:mejorar la seguridad en las operacio-nes aéreas. <

Es importante recordar aquí que los informes TAF noincluyen una predicción de cizalladura y que sudetección local en Bilbao se reduce a los informes depilotos o al sistema LLWAS.

Si la colaboración entre el COPAC, la Agencia Estatal de Meteorología (AEMET), elaeropuerto de Bilbao y la Asociación Profesional de Controladores de Tránsito Aéreo(APROCTA) ha sido necesaria para poner en marcha este proyecto, la participación delos pilotos ha sido fundamental.

En noviembre de 2016 COPAC pidió a los colegiados su colaboración para contar condatos concretos de aquellos días en los que se dieran las condiciones para la apariciónde cizalladura y turbulencia, que representan la primera causa de aterrizajes frustradosen Bilbao.

Los datos de velocidad y dirección de viento, así como la ocurrencia de cizalladura oturbulencia, en las últimas 10 millas, con especial interés en las últimas 4 millas, eranlos que resultaban de especial interés. La implicación de los pilotos y de sus compañí-as ha permitido recopilar datos de 133 vuelos, que han sido la base de trabajo del estu-dio.

El COPAC agradece la colaboración de todos los colegiados que operan habitualmenteen Bilbao y que con su implicación han permitido llevar a cabo este proyecto, orienta-do a la mejora de la seguridad operacional en Loiu.

La necesaria colaboración de los pilotos

Foto: A

ENA


aeropuerto de bilbao - copac.es · extraer conclusiones generales sobre ... ducen el mayor impacto...

Documents