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Sistema para la Obtención de Perfiles Termodinámicos y

de Viento para Aplicaciones Aeronáuticas.

(WTPS - Wind and Thermodynamic Profiling System)

Un Sistema Totalmente Integrado para el Monitoreo Continuo de la Capa Límite

Planetaria que Consta de un Radar Perfilador de Viento, un Radiómetro

Atmosférico Hiperespectral y un Perfilador Acústico de Vientos de Baja Altura.

Radiometrics Corporation

Boulder, Colorado. USA

Desarrollado en cooperación con

Weather Decision Support Systems, International

Norman, Oklahoma. USA

Octubre de 2018

Documento privado y confidencial 2 Octubre de 2018

SkyCast™

Wind and Thermodynamic Profiling System (WTPS)

1. Introducción al SkyCast®

Radiometrics Corporation (RDX) una compañía establecida en Boulder (Colorado, USA) ha desarrollado el SkyCast®- el cual es una plataforma de despliegue, análisis de datos y automatización de alertas meteorológicas que combina tecnologías de perfilamiento termodinámico y de viento en un único sistema integrado del tipo WTPS (Por su sigla en inglés del térmico Wind and Thermodinamic Profiling System). El SkyCast utiliza las más modernas tecnologías de teledetección con el objetivo de lograr un monitoreo continuo de la capa limite planetaria mediante la obtención de perfiles verticales de viento, temperatura, humedad y contenido líquido. Como parte de la solución, Weather Decision Support Systems International (WDSS) entrega el software VizAir™ el cual fue específicamente desarrollado para el SkyCast con el objetivo de ofrecer a los usuarios herramientas de análisis de tiempo presente y visualización profesional en ambientes operativos aeroportuarios. El SkyCast también puede ser configurado para apoyar una gran variedad de aplicaciones incluyendo monitoreo de calidad de aire, sistemas de alertas tempranas, redes de monitoreo de mesoescala y apoyo a actividades de lanzamiento aeroespacial entre muchas otras aplicaciones. En la Figura 1 se aprecia un ejemplo de una instalación realizada en el Aeropuerto de Abu Dhabi.

Figura 1. Instalación del SkyCast en el Aeropuerto Internacional de Abu Dhabi (AUH).

Tal y como se muestra en la figura anterior, el SkyCast integra de manera única las observaciones obtenidas mediante múltiples instrumentos de percepción remota fabricados por Radiometrics Corporation, incluyendo un Radar Perfilador de Viento (RWP) del modelo RAPTOR®, un Radiómetro Perfilador de Microondas (MRP) del modelo MP-3000A, un Perfilador Acústico de Viento (AWP también conocido como SODAR) y un sistema de observaciones meteorológicas de superficie.

Todos los datos producidos por el grupo integrado de sensores son procesados mediante el software propietario VizAir, el cual es desarrollado y mantenido por WDSS. El VizAir es un paquete informático basado en la web que se encarga de la generación y despliegue de forma automática de productos de tiempo presente, así como de la configuración de alertas parametrizables por el usuario. El VizAir le permite tanto al pronosticador como a los tomadores de decisiones, obtener información oportuna acerca de la situación meteorológica de los aeropuertos, incluso en condiciones de tiempo severo o en aquellas de alta dinámica que puedan impactar la seguridad de las operaciones aéreas.


SkyCast™


El SkyCast como una herramienta integral para el sondeamiento remoto atmosférico, permite mejorar aspectos relacionados con la seguridad operacional, confiabilidad y eficiencia, a través de la obtención de datos que combinan tecnologías de percepción remota con herramientas científicas de última generación necesarias para generar alertas sobre la aparición de condiciones meteorológicas adversas con alta precisión y oportunidad. Como resultado del uso de esta tecnología en la detección de condiciones inseguras, los pilotos y las autoridades del aeropuerto pueden garantizar operaciones más eficientes y exitosas, lo cual se traduce en reducción significativa de costos. El sistema SkyCast y sus componentes MPR y RWP actualmente se encuentran en operación en varios aeropuertos internacionales de alto tráfico, incluyendo los Aeropuertos de Dubai (DXB), Bangkok (BKK), Bahrain (BAH), y Abu Dhabi (AUH).

2. Relevancia del Sistema SkyCast para la Operaciones Aéreas

El SkyCast genera perfiles verticales de las condiciones termodinámicas y de viento con una muy alta resolución temporal, con el objetivo de monitorear los siguientes elementos y eventos meteorológicos:

• Temperatura, humedad y contenido de agua líquida

• Estabilidad atmosférica e índices de pronóstico de convección.

• Inversiones de temperatura

• Perfiles de viento y caracterización de eventos de cizalladura de viento.

• Evolución de corrientes de viento en niveles bajos.

• Desarrollo y disipación de eventos de niebla y neblina.

• Presencia de condiciones que favorecen eventos de engelamiento.

SkyCast provee información meteorológica clave dentro de la capa límite planetaria (PBL por su sigla en inglés del término Planetary Boundary Layer) desde la superficie hasta aproximadamente 3000 metros sobre el nivel del terreno1. La evolución y dinámica de los procesos de capa límite por lo general son la causa dominante en la aparición de eventos meteorológicos meso-escalares de alto impacto. De este modo, la oportunidad de monitorear cambios repentinos de las condiciones en tiempo real constituye un factor crítico para apoyar a los pronosticadores en su misión de soportar de manera oportuna y efectiva las operaciones aeroportuarias, incluyendo en el análisis de características relacionadas con los procedimientos de aproximación, aterrizaje, despegue y ascenso.

2.1 Mediciones del Viento en el Área de la Terminal

SkyCast ofrece la posibilidad de monitorear las características del campo de viento de niveles bajos de forma permanente, así como cualquier condición asociada a cizalladura de viento, ráfagas de bajo nivel, viento en contra, viento de cola y vientos cruzados. Estos parámetros son de suma importancia para los pilotos, ya sea en preparación para esta clase de eventos como para anticipar el despeño de las aeronaves. Una vez se obtienen los perfiles de viento, estos son procesados mediante el uso de algoritmos propietarios para la derivación de cizalladura de viento, cuyos umbrales de alerta en magnitud y profundidad pueden ser definidos por el usuario. Dichos parámetros pueden ser utilizados por pilotos, controladores y directivos para tomar decisiones informadas relacionadas con las operaciones de despegue y aterrizaje, teniendo en cuenta los posibles cambios en el desempeño de las aeronaves como resultado de la presencia de condiciones de cizalladura de viento.

1 Mayores alcances altitudinales están disponibles; contacte a Radiometrics para más información.


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Las Figuras 2 y 3 muestran un ejemplo del despliegue del campo de viento producido por el SkyCast, en ellas se pueden observar los avisos de alertas, los cuales se activan una vez se alcanzan los umbrales definidos por el usuario. Por defecto, los cálculos de cizalladura y alertas se basan en los estándares predeterminados por la FAA e ICAO. Todos los perfiles de barbas de viento y cálculos de alertas se actualizan con una frecuencia de 5 minutos.

Figura 2. Gráfica de barbas de viento del VizAir mostrando las áreas de aparición de cizalladura

de viento en los primeros 1600 pies del perfil. Los polígonos amarillos y rojos describen los umbrales de precaución y alerta. Mediante el uso del mouse sobre las barbas de viento se

pueden activar ventanas emergentes que también se observan en la figura.

La Corriente de Bajo Nivel (LLJ por su sigla en inglés para Low-Level Jet) es un fenómeno nocturno que puede impactar significativamente el desempeño de las aeronaves a largo de las áreas de aproximación tanto de despegue y como de aterrizaje, ya sea a nivel de pista como en niveles altitudinales mayores. Como resultado de la temporalidad de este fenómeno, dichos eventos pueden ser particularmente problemáticos en aquellos aeropuertos con un alto número de operaciones durante la noche y la madrugada. El Skycast permite monitorear en tiempo real la velocidad del viento y los eventos de cizalladura asociados con las corrientes de bajo nivel (LLJ).

Algunos procesos mecánicos usualmente inducen la aparición de vientos de alta velocidad en altura con dirección a la superficie (viento descendente), lo cual resulta en aumentos inesperados de la velocidad del viento en la pista y sus alrededores. Los procesos de estabilidad atmosférica regulan la extensión de las mezclas descendentes, lo cual puede ser evaluado usando los perfiles termodinámicos producidos por el radiómetro con el objetivo de brindar al pronosticador información acerca de la profundidad de mezcla antes de que esta ocurra.

Si la profundidad de mezcla se amplía en dirección de la superficie y si el viento a nivel de superficie se incrementa de forma significativa, los controladores pueden necesitar la realización de ajustes en la configuración de pista como un esfuerzo para evitar sobrecargas en los límites de viento de cola, los cuales pueden derivar en retrasos en las maniobras de aproximación por re-enrutamientos tácticos. La Figura 3 muestra un ejemplo de una serie de tiempo de barbas de viento y alertas de cizalladura durante un periodo de 24 horas sobre el Aeropuerto de Abu Dhabi usando el sistema SkyCast. Nótese el desarrollo de una fuerte Corriente de Bajo Nivel (LLJ con vientos máximos > 45 nudos) justo sobre la superficie a las 2205 horas aproximadamente, así como la poca profundidad de los vientos máximos de la LLJ por debajo de los 2000 pies.


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Figura 3. Velocidad del viento, viento cruzado, cizalladura de viento y corrientes de bajo nivel

desplegadas con barbas de viento superpuestas.

A pesar de que la Figura 3 muestra una serie de tiempo de 24 horas en intervalos de 30 minutos, es importante resaltar que los perfiles son obtenidos y actualizados cada 5 minutos, permitiendo de este modo el monitoreo detallado del ciclo de vida de fenómenos como las corrientes de bajos niveles entre otros. Sin este tipo de información, los pronosticadores del aeropuerto no podrían predecir con altos niveles de confianza las fases de inicio, maduración y disipación de esta clase de eventos.

De forma adicional a los riesgos a nivel del suelo, es posible la aparición de cizalladura y turbulencia en niveles más altos debido a la diferencia en la velocidad del viento entre la superficie y el nivel donde se produce la corriente de bajo nivel, afectando de manera critica el desempeño de la aeronave durante las fases de despegue y aterrizaje. Por lo tanto, el conocimiento de estas condiciones con anticipación permite a los pilotos la posibilidad de estar alerta y tomar decisiones informadas acerca de la operación de la aeronave.

2.2 Inversiones de Temperatura

Los perfiles termodinámicos derivados por el SkyCast ofrecen la posibilidad de monitorear inversiones de temperatura de bajos niveles (LLTI – Low Level Temperature Inversions) las cuales son responsables de producir cambios significativos en la densidad en los perfiles verticales de la atmósfera. Durante el despegue, las aeronaves que han sido completamente cargadas y se encuentren con una inversión de temperatura, experimentarán cambios en el desempeño de la aeronave, como por ejemplo una reducción en la tasa de ascenso comparado con el esfuerzo tradicional de un despegue sin presencia de inversiones.


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El SkyCast brinda la posibilidad de conocer las características de espesor y severidad de las inversiones de temperatura de bajo de nivel (LLTI) permitiendo a los operadores estar atentos a la ocurrencia cambios en el desempeño de las aeronaves, así como tomar medidas de mitigación frente a posibles efectos en la tasa de ascenso de las mismas. Adicionalmente, los datos cuantitativos producidos por el radiómetro pueden ser empleados de forma conjunta con las mediciones de temperatura ambiente y los cálculos de densidad altitudinal para mejorar los protocolos de despegue y ascenso, mejorando tanto la seguridad operacional como optimizando los consumos por ahorro de combustible.

En la Figura 4 se puede observar el análisis de la información termodinámica y de viento producida por el SkyCast y desplegada en el VizAir; allí se muestra una inversión de temperatura de aproximadamente 7 °C durante un periodo de 6 horas, centrada cerca de los 2000 pies sobre el nivel del terreno. Nótese el importante incremento en la humedad de bajos niveles y la cantidad de agua líquida durante el tiempo de permanencia de la inversión.

Figura 4. Serie de tiempo (6 horas) que muestra un caso de inversión de temperatura, humedad

relativa y contenido de agua líquido. Barbas de viento superpuestas en cada caso.


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2.3 Condiciones de Niebla en el Área de la Terminal

El SkyCast provee información sobre vapor de agua y agua líquida en términos de cantidad, grosor de la capa y altura dentro de la Capa Límite Planetaria (PBL). Esta información, en combinación con los datos de las características de temperatura, punto de roció y humedad relativa constituyen una base para la detección y caracterización de la niebla de forma muy confiable, siendo esta la mayor causa de las demoras en una terminal aérea. Estudios recientes usando instrumentos WTPS han demostrado que condiciones asociadas con la evolución de diferentes tipos de niebla dependen de las características geográficas propias de cada sitio. De este modo, los rasgos propios de las fases de formación y disipación deben ser analizados con el objetivo de adaptar los algoritmos del SkyCast a las particularidades de cada localización.

Los pronosticadores del Aeropuerto Internacional de Duabi (DXB) han demostrado exitosamente que la información aportada por las observaciones del SkyCast han servido para mejorar su entendimiento acerca de la estructura de la Capa Limite Planetaria durante eventos de niebla, y como resultado de esto, les ha sido posible la predicción de su ocurrencia. Por ejemplo, los meteorólogos del aeropuerto utilizan las observaciones para verificar que una alta humedad relativa que sobrepasa los 1000 pies de profundidad inhibe la formación de niebla, puesto que bajo estas condiciones el enfriamiento radiativo no provee suficiente perdida de calor como para promover un enfriamiento de la atmosfera que permita alcanzar niveles de saturación durante las horas de la noche. Adicionalmente, el enfriamiento en la parte alta de la Capa Limite Planetaria (PBL) por lo general resulta en la formación de nubes estratiformes, limitando la cantidad de radiación de onda larga que se escaparía hacia niveles más altos. Aunque este escenario es contrario a las características generales que promueven la formación de niebla, los pronosticadores locales ahora tienen la habilidad de reconocer cuando estas condiciones realmente influyen. De esta manera han desarrollado la capacidad de proveer pronósticos de no ocurrencia de niebla con altos niveles de asertividad, incluso cuando las salidas de modelos numéricos sugieren lo contrario para el área de la terminal. La Figura 5 muestra un ejemplo del análisis y despliegue del SkyCast en una situación de niebla.

Figura 5. Temperatura, humedad relativa, densidad de vapor, agua líquida (niebla) y barbas de

viento en el LAX.


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2.4 Heladas en el Área de la Terminal, Lluvia Helada y Condiciones de Engelamiento.

El SkyCast tiene la capacidad de medir tanto las cantidades integradas de vapor de agua como de contenido líquido a lo largo del perfil atmosférico. Cuando estas mediciones se combinan con las obtenidas por los perfiles de temperatura, es posible monitorear fenómenos potencialmente peligrosos como las heladas, la lluvia helada y el potencial de engelamiento en la Capa Limite Planetaria (PBL).

De forma similar a como el SkyCast es usado para obtener información sobre el pronóstico de niebla, los perfiles también pueden ser utilizados para mejorar el pronóstico de características engelantes incluyendo su intensidad. Esta información puede ser utilizada por usuarios finales con entrenamiento previo en la determinación los periodos de aparición, desarrollo y disipación con altos niveles de confianza

Durante eventos de precipitación potencialmente peligrosos, el SkyCast provee un monitoreo continuo de la Capa Limite Planetaria mediante perfiles de temperatura, agua líquida y densidad de vapor. Esta información es vital en la determinación de la cantidad y tipo de precipitación a nivel de superficie, apoyando la discriminación entre lluvia normal, lluvia helada, granizo y nieve. Los perfiles en tiempo real también ayudan en el pronóstico de los momentos de cambio de fase de la precipitación. La capacidad de monitorear tales cambios permite la toma de decisiones que pueden mejorar procedimientos operaciones, reducir costos y mejorar la eficiencia en la programación de actividades de deshielo. La Figura 6 muestra el despliegue de una amenaza por posible engelamiento usando el sistema SkyCast.

Figura 6. Llovizna con presencia de agua superenfriada y niebla durante una tormenta que representó una alerta por engelamiento en el Aeropuerto Internacional de Denver (DIA).

2.5 Estabilidad Atmosférica, Índices de Pronóstico y Convección

SkyCast provee información de monitoreo en tiempo real de las condiciones termodinámicas y de viento. Dicha información puede ser utilizada en la derivación de parámetros de estabilidad, así como índices tradicionales de pronóstico, los cuales permiten el monitoreo frente a potenciales condiciones de tiempo severo incluyendo tormentas de origen convectivo. Mediante el seguimiento de las condiciones dinámicas


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en tiempo real, los pronosticadores tienen acceso a más información con respecto al posible tipo de tormenta y características de severidad, así como del momento de iniciación de la convección. En general, los radiosondeos son lanzados desde sitios específicos de manera global dos veces por día a las 00 UTC y las 12 UTC para monitorear las condiciones de la atmosfera. Desafortunadamente, muy pocas observaciones de la Capa Limite Planetaria (PBL) existen en medio de los dos momentos de lanzamiento, horas que coinciden con los instantes más dinámicos del estado del tiempo. SkyCast provee información continua entre cada sondeo mediante técnicas de percepción remota con una resolución temporal de 6 minutos aproximadamente, ofreciendo a los meteorólogos una poderosa herramienta de tiempo presente para el monitoreo de la iniciación de procesos convectivos y sus características asociadas. La Figura 7 muestra un ejemplo de un análisis de sondeo producido con el SkyCast, allí se pueden observar los índices termodinámicos y de pronóstico.

Figura 7. Sondeo producido por el SkyCast en el que se observan índices termodinámicos, así

como las características de una tormenta.

3. El Equipo de Proyecto

El equipo de implementación de proyectos SkyCast está conformado por las siguientes empresas:

• Radiometrics Corporation (RDX) – es una compañía estadounidense que manufactura radiómetros para la medición de perfiles temperatura, humedad y agua líquida, radares perfiladores de viento y perfiladores de viento acústicos. Radiometrics es pionero en el diseño y manufacturación de esta clase de equipos, contando con una base instalada de más de 450 perfiladores de todo tipo a nivel global. RDX es ampliamente reconocido como el líder tecnológico en sistemas de perfilamiento atmosférico.


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• Weather Decision Support Systems, International (WDSS) – es una compañía estadounidense con amplia experiencia en aplicaciones relacionadas con las condiciones del estado del tiempo en terminales aéreos. La experiencia de WDSS incluye la personalización y soporte continuado de sistemas para la toma decisiones, incluyendo múltiples instalaciones de sistemas SkyCast.

4. Instrumentos de Percepción Remota Atmosférica

Los siguientes son los sensores para la obtención de perfiles atmosféricos mediante técnicas de percepción remota que se entregan con el sistema SkyCast:

• Radiómetro Perfilador Termodinámico Basado en Microondas del Modelo MP-3000A Manufacturado por Radiometrics (MPR): Este instrumento provee perfiles verticales de temperatura, humedad y agua líquida desde la superficie hasta 10 kilómetros de altura. El SkyCast utiliza la totalidad de los perfiles para derivar los tradicionales índices de pronóstico, aprovechando las fortalezas de perfilamiento en los bajos niveles para la producción de perfiles de alta resolución dentro de la Capa Límite Planetaria (PBL). De este instrumento se destacan su alta confiabilidad (MTBF > 40,000 horas) y su probada precisión de perfilamiento. Existe una base instalada de más de 230 radiómetros del modelo MP-3000A a nivel global.

• Radar Perfilador de Viento de Capa Límite Planetaria del modelo RAPTOR Manufacturado por Radiometrics (RWP): Este instrumento mide de forma precisa la velocidad y dirección del viento hasta una altura de 3 kilómetros o incluso más arriba dependiendo de las condiciones atmosféricas. Para latitudes altas, regiones con climas áridos o sitios donde existe interés en observaciones de mayor alcance vertical, el perfilador de viento puede ser personalizado con fuentes de energía más potentes para cumplir dicho requerimiento.

• Perfilador de Viento por Método Acústico Manufacturado por Radiometrics AWP-4000: Este instrumento transmite ondas en una frecuencia de 4500 Hz con el objetivo de proveer observaciones de viento de alta resolución desde los primeros metros de la superficie hasta una altura de 200 metros sobre el nivel del terreno. Los vientos derivados, en combinación con las observaciones de superficie son utilizados para tener un perfil completo y sin interrupciones, incluyendo el espacio de transición entre los datos superficie y los vientos derivados más bajos del radar perfilador de viento.

• Sensores Meteorológicos Puntuales: Esta clase de instrumentos por lo general ya existen en todos los aeropuertos, no obstante y en caso de requerirse, el equipo de trabajo de RDX y WDSS está en capacidad de ofrecer este instrumental de forma complementaria.

5. Suite de Programas Informáticos para el Análisis y Visualización

Las siguientes son las licencias de software para el análisis y visualización que se entregan con el sistema:

• VizAir Launchpad es un panel en forma de tablero que despliega las alertas que hayan sido configuradas por el usuario, desde allí se permite el acceso a las demás aplicaciones.

• Integrated Wind Shear Alerting System esta parte del programa se encarga de la generación de alertas mediante la utilización de un algoritmo que detecta la cizalladura horizontal del viento de acuerdo con los estándares de FAA e ICAO para eventos de cizalladura no convectiva. Las alertas se activan una vez se alcanzan los umbrales predefinidos por el usuario.

• Fog Detection and Trending System esta parte del programa se encarga de la generación de alertas mediante la utilización de un algoritmo que detecta y analiza la niebla, además de entregar información sobre la tendencia y tasa de cambio de su evolución.


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• Inversion Detection and Trending System esta parte del programa se encarga de la generación de alertas mediante la utilización de un algoritmo que detecta y analiza las inversiones de temperatura, además de entregar información sobre la tendencia y el posible momento de disipación.

• Nowcast Product Generator esta parte del programa se encarga de la integración de datos, la generación de la base de datos, el procesamiento de algoritmos, la gestión de archivos y su reproducción a través de la interfase.

• VizAir Display es la parte del programa que se ocupa de la visualización primaria de los datos para la exploración integrada de los perfiles y la evaluación de las alertas.

• Sounding Toolkit Consiste en un juego de herramientas que permiten la visualización y análisis de datos de sondeo mediante el programa Universal Rawinsonde Observation (RAOB).

• VizMet-B sirve como interfase de control del radiómetro MPR así como para la provisión de opciones de despliegue básicas de los perfiles termodinámicos.

• BIRCH™ sirve como interfase de control y monitoreo del estado del RPW.

• ASPEN™ se encarga del procesamiento de señales y despliegue de datos del RPW.

• SoDARView™ se encarga del procesamiento de señales y despliegue de datos del AWP.

• SkyCast Status Page provee una vista rápida y resumida del estado de varios de los componentes de procesamiento de hardware, software, condiciones medioambientales dentro de la caseta de operaciones e información sobre la latencia de los archivos.

Figura 8. Configuración del SkyCast en un recinto integrado y centralizado de procesamiento.


SkyCast™


6. Integración, Procesamiento y Visualización de Datos en el Sistema SkyCast

La instalación del SkyCast incluye el software y hardware necesario para integrar los datos generados por todos los instrumentos, procesar los datos integrados con algoritmos propietarios y desplegar los productos resultantes para visualización y análisis.

El VizAir Launchpad sirve como el panel primario a través del cual los usuarios finales puede acceder a los datos y las alertas para una rápida evaluación de la situación meteorológica, así como para acceder a las aplicaciones adicionales para análisis más detallados. La Figura 9 muestra un ejemplo del VizAir Launchpad con una interfase que ha sido personalizada con el logo e identidad corporativa del usuario final, junto con paneles de acceso rápido a los sondeos compuestos usando la página de WTPS, VizMet-B para el radiómetro, RAOB para el conjunto de herramientas de sondeo, y el panel de las alertas personalizadas por el usuario. Ventanas emergentes se desplegarán una vez se active alguna de las alertas, incluyendo notificaciones por cizalladura de viento o aparición de inversiones. El Launchpad puede ser descargado y ejecutado en cualquier computador personal que se encuentre conectado a la LAN con permiso de acceso a la URL que le sea asignada al VizAir

Figura 9. Vista del VizAir Launchpad mostrando la activación de ventanas emergentes.

Las composiciones de los sondeos que son accesadas a través la interfase web del WTPS ofrece a los pronosticadores un despliegue integrado de los perfiles termodinámicos más recientes, así como la posibilidad de inspeccionar todas las alertas activas, como por ejemplo, las ocasionadas por niebla, nubes muy bajas, inversiones de temperatura y cizalladura de viento (Figura 9). Los usuarios también tienen la opción de hacer consultas sobre perfiles previamente archivados, de manera que puedan ser analizados y superpuestos para efectos de comparación.


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Figura 9. Página principal del VizAir WTPS que muestra los perfiles termodinámicos y de viento,

junto con las alertas activas incluyendo tipo y detalles.


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Mientras que la página principal del VizAir WTPS proporciona a los pronosticadores una vista rápida de los sondeos y las alertas, el conjunto de herramientas de RAOB permite realizar análisis más detallados de todos y cada uno de los aspectos de los datos de sondeo. Este juego de herramientas ofrece la posibilidad de generar cientos de índices de pronóstico, así como manipular los sondeos de forma manual para evaluar más fácilmente el impacto de las condiciones futuras de la atmosfera (Figura 10)

Figura 10. Sondeo integrado en RAOB mostrando índices de pronóstico y otras herramientas.

7. Sistema Integrado de Alertas por Cizalladura de Viento

Los perfiladores del SkyCast al ser combinados con observaciones de superficie, proveen perfiles verticales continuos de las características del viento dentro de la Capa Limite Planetaria desde la superficie hasta aproximadamente 3 kilómetros de altura. Como tal, los datos de alta resolución son ideales para la determinación la componente vertical del viento horizontal. El sistema integrado de alertas por cizalladura de viento (IWAS - por su sigla en inglés del término Integrated Wind Shear Alerting System) reúne los datos del perfilador de viento, el sodar y las observaciones de superficie para ser procesados a través de un algoritmo de detección que aísla las regiones de cizalladura vertical del viento horizontal de acuerdo con los estándares de FAA e ICAO en los que se definen los niveles cizalladuras moderadas y severas, o aquellas otras que sean definidos por el usuario mediante umbrales personalizados.

El IWAS está construido en el marco de los requerimientos de cizalladura de viento de las regulaciones de ICAO para aplicaciones fuera de los Estados Unidos. Estos cálculos se detallan en el manual de Cizalladura de Viento de Bajos niveles de ICAO; de este modo, la cizalladura es calculada en los primeros 500 metros (1600 pies) y expresados en unidades de nudos/100 pies o Km/h por 30 metros. El IWAS también tiene en cuenta la orientación de la pista en la determinación las ganancias o pérdidas durante las maniobras de aproximación al aterrizaje y/o ascenso durante el despegue.


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Adicionalmente a los cálculos de cizalladura de viento, el software IWAS incluye:

• Magnitud de cizalladura de viento paralela a la pista.

• Magnitud de cizalladura de viento perpendicular a la pista.

• Cálculos de cizalladura solicitados por el usuario.

Figura 11. Despliegue del Sistema Integrado de Alertas por Cizalladura de Viento (IWAS)

La Figura 11 muestra un ejemplo de la interfase gráfica del VizAir. Los tres despliegues primarios del software IWAS (página de navegación, análisis de datos y alertas) incluyen los siguientes componentes:

• Salidas gráficas y alfanuméricas de la velocidad del viento para todos los niveles del perfil.

• Panel de despliegue de las salidas para periodos de tiempo variables y espesores verticales.

• Barbas de viento categorizadas por colores en función de la velocidad del viento.

• Alertas codificadas en colores describiendo las zonas de presencia de cizalladura de viento.

• Activación de alertas automatizadas una vez que se detecta cizalladura de viento.

• Disponibilidad para el análisis de datos de archivo y alertas.

Los mensajes relacionados con la cizalladura de viento son convertidos a los formatos estandarizados de acuerdo con los requerimientos del Anexo 3 de ICAO, relacionado con las prácticas recomendadas y estándares internacionales. Un ejemplo de una alerta por presencia de cizalladura de viento emitida por el sistema podría ser diseminada de la siguiente manera:

GABS WS WRNG 01 031900Z VALID TL 031930Z WS IN APCH AND CLIMB-OUT WS DUE TO LOW LEVEL JET OBS AT 1900 40 KT LOSS RWY 06


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La utilidad “Archive” dentro de la página de navegación le permite a los usuarios realizar búsquedas de archivo usando una interfase que posee un calendario interactivo, brindando la posibilidad de revisar lo ocurrido en el pasado y graficar tanto los datos como las alertas por cizalladura de viento. Los registros de alertas previas también pueden ser encontrados usando la página de búsqueda de alertas, la cual brinda la capacidad de buscar por tipo, rango de fechas y severidad de la alerta (Figura 13)

Figura 13. Herramienta de búsqueda de alertas, mediante el uso de criterios de selección por

tipo, rango de fechas y severidad.

8. Conclusiones

El sistema SkyCast representa una solución de última generación en el uso de percepción remota aplicada a la observación de la atmosfera, la cual ofrece a los meteorólogos acceso a datos de monitoreo continuo y en tiempo real de las condiciones de la capa límite planetaria junto con análisis y alertas frente a condiciones adversas que afectan las operaciones aeroportuarias.

A través de una exitosa alianza técnico-comercial, RDX y WDSS han colaborado mutuamente en la instalación y puesta en funcionamiento de diversas soluciones a lo largo del mundo. Ambas compañías han establecido un acuerdo por varios años, para continuar trabajando de manera diligente en asegurar altos niveles de confianza en todos los aspectos del ciclo de vida de cada proyecto, desde su inicio pasando por las etapas de aceptación en sitio, instalación y servicio postventa, con los más altos niveles de profesionalismo y conocimiento técnico.

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