Lección 1 de 18
La atmósfera
Composición del aire, capas de la atmósfera y la atmósfera estándar ISA que sirve de referencia a altímetros y actuaciones.
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GU09 Bloque 6 · La atmósfera
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La atmósfera es la capa de gases que rodea la Tierra y que la gravedad mantiene pegada a ella. Es el medio en el que vuelas. Todo lo que estudiarás en esta materia (viento, nubes, nieblas, tormentas) ocurre en su parte más baja.
Composición del aire
| Gas | Proporción en aire seco | Interés para el piloto |
|---|---|---|
| Nitrógeno | ≈ 78 % | Inerte. Se disuelve en la sangre, lo que importa si vuelas después de bucear. |
| Oxígeno | ≈ 21 % | Imprescindible para respirar y para la combustión del motor. |
| Argón | ≈ 0,9 % | Inerte, sin efectos prácticos. |
| Dióxido de carbono | ≈ 0,04 % | Absorbe radiación infrarroja; interviene en el balance térmico. |
| Vapor de agua | Entre 0 y 4 % (variable) | Forma nubes, nieblas y precipitación. Al condensarse libera energía que alimenta las tormentas. |
Los porcentajes de los gases secos apenas cambian hasta mucha altura. Lo que cambia al subir es la densidad: hay menos moléculas en cada litro de aire. Por eso, aunque siempre haya un 21 % de oxígeno, a 10.000 ft cada inspiración te aporta bastante menos oxígeno que en la playa. El aire también lleva partículas en suspensión (polvo, sal marina, humo, polen). Muchas sirven de núcleos de condensación para las gotitas de nube y otras reducen la visibilidad, como la calima o el humo de un incendio.
Capas de la atmósfera
Las capas se distinguen por cómo cambia la temperatura con la altura.
- Troposfera: desde el suelo hasta unos 8 km sobre los polos, unos 11 km en latitudes medias como España y 16–18 km sobre el ecuador. La temperatura baja al subir. Contiene casi todo el vapor de agua y en ella se produce el tiempo meteorológico. Es donde vuelan los ULM.
- Tropopausa: frontera entre la troposfera y la estratosfera. La temperatura deja de bajar. Es más alta en verano y en el ecuador, y más baja en invierno y en los polos.
- Estratosfera: hasta unos 50 km. Aire muy seco y estable, con la capa de ozono. La temperatura se mantiene y después aumenta.
- Mesosfera y termosfera: muy por encima de cualquier vuelo. No tienen interés práctico para el piloto de ULM.
Consejo
Truco: «pausa» significa frontera. La tropopausa separa troposfera y estratosfera; la estratopausa separa estratosfera y mesosfera.
Peso y densidad del aire
El aire pesa. Aproximadamente la mitad de toda la masa de la atmósfera está por debajo de unos 5.500 m (18.000 ft); a esa altitud la presión es más o menos la mitad que al nivel del mar. Al disminuir la densidad, el ala y la hélice generan menos fuerza, un motor atmosférico como el Rotax 912 da menos potencia y tu cuerpo recibe menos oxígeno.
La atmósfera estándar (ISA)
La atmósfera real cambia cada día. Para tener una referencia común, la OACI definió la atmósfera tipo internacional (ISA). Con ella se calibran los altímetros y se publican las actuaciones de las aeronaves.
| Parámetro | Valor ISA |
|---|---|
| Temperatura al nivel del mar | 15 °C |
| Presión al nivel del mar | 1013,25 hPa (29,92 inHg) |
| Densidad al nivel del mar | 1,225 kg/m³ |
| Gradiente vertical de temperatura | 6,5 °C por km, unos 2 °C por cada 1.000 ft, hasta 11 km |
| Tropopausa | 11 km (36.090 ft) con −56,5 °C |
| Aire | Seco y con comportamiento de gas perfecto |
Fórmula
T ISA ≈ 15 °C − 2 °C × (altitud en miles de ft)
Ejemplo: a 5.000 ft la temperatura ISA es 15 − 10 = 5 °C. Si ese día hay 20 °C a 5.000 ft, decimos que la atmósfera está a ISA + 15.
En el interior peninsular, en verano, son normales desviaciones de ISA + 15 o ISA + 20. Eso significa aire poco denso y actuaciones peores de lo que dice la tabla para condiciones estándar. Lo verás con detalle en la lección de Altimetría (altitud densidad).
Ilustración en preparación
Corte vertical de la atmósfera de 0 a 50 km con la curva de temperatura: descenso lineal en la troposfera, tramo vertical en la tropopausa (unos 8 km en los polos, 11 km en latitudes medias y 17 km en el ecuador) y subida en la estratosfera. Banda sombreada con la zona de vuelo habitual de un ULM, de 0 a 3.000 m.
Ideas clave
- El aire seco es un 78 % nitrógeno y un 21 % oxígeno; el vapor de agua varía entre 0 y 4 % y es el responsable de nubes y precipitación.
- La troposfera llega a unos 11 km en latitudes medias: en ella se produce el tiempo y vuelan los ULM.
- La tropopausa separa troposfera y estratosfera y es más alta en el ecuador que en los polos.
- ISA: 15 °C, 1013,25 hPa y 1,225 kg/m³ al nivel del mar, con un descenso de 2 °C por cada 1.000 ft.
- Al subir bajan presión, densidad y temperatura, pero no el porcentaje de oxígeno.
Para el examen
- «La tropopausa es…» la zona de separación entre troposfera y estratosfera, no entre estratosfera y mesosfera.
- Si preguntan qué pasa con el porcentaje de oxígeno al subir: se mantiene. Lo que baja es la presión (y la presión parcial de oxígeno).
- Memoriza los valores ISA: 15 °C, 1013,25 hPa, −2 °C/1.000 ft, tropopausa a 11 km y −56,5 °C.
Glosario
Troposfera
Capa inferior de la atmósfera, donde la temperatura baja con la altura y se produce el tiempo meteorológico.
Tropopausa
Límite entre la troposfera y la estratosfera.
ISA
Atmósfera tipo internacional de la OACI, usada como referencia para altímetros y actuaciones.
Núcleos de condensación
Partículas microscópicas (sal, polvo, humo) sobre las que se condensa el vapor de agua.
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