Cizalladura del viento: qué es, cómo se produce y efectos

La cizalladura (mayormente conocida por su nombre en inglés “wind shear”) se presenta como un cambio fuerte en la dirección y/o la intensidad del viento en un plano y en distancias cortas. Este fenómeno se produce cuando las capas de aire adyacentes tienen una notable diferencia entre sus velocidades respectivas. La cizalladura puede manifestarse de manera horizontal (HWS) o vertical (VWS), siendo esta última especialmente peligrosa debido a que implica un cambio en la altitud de la aeronave en relación con el terreno. Si bien puede presentarse en todos los niveles de la atmósfera, es riesgosa para la aviación por debajo de 2.000 pies.

El wind shear es la causa de la turbulencia, entendiendo a la misma como cambios bruscos en las componentes del viento que provocan remolinos y movimientos erráticos. Aunque la cizalladura puede presentarse sin que la turbulencia esté presente, nunca sucede lo contrario.

La cizalladura del viento puede ser causada por varios factores, entre ellos:

• Desarrollo de tormentas: la formación de nubes de desarrollo vertical, como los cumulonimbus, da lugar a tormentas intensas. Las marcadas diferencias de temperatura dentro de estas tormentas provocan ráfagas de viento fuertes y repentinas.
• Corrientes en chorro (jet stream): son fuertes y estrechas corrientes de aire concentradas a lo largo de un eje horizontal en la parte alta de la troposfera o en la estratosfera, que se caracterizan por una fuerte cizalladura vertical y horizontal del viento.
• Vientos alisios y brisas de mar o de montaña: las brisas de mar, que cambian de dirección entre el día y la noche debido a las diferencias de temperatura; y las brisas de montaña, que varían con los ciclos diurnos y nocturnos de calentamiento y enfriamiento de las laderas, pueden generar cizalladura del viento cerca de costas y áreas montañosas. Asimismo, los vientos alisios, constantes en su dirección, pero susceptibles a interacciones con otros sistemas meteorológicos, pueden producir wind shear al encontrarse con masas de aire de diferentes temperaturas, afectando la estabilidad atmosférica en regiones tropicales y subtropicales.
• Obstáculos físicos como montañas y edificios: cuando el viento se mueve sobre o alrededor de obstáculos como montañas, edificios u otras estructuras, se pueden producir cambios abruptos en su velocidad y dirección.
• Chorros de bajo nivel altitudinal: las corrientes de chorro que se producen a baja altitud pueden producir vientos de altas velocidades a varios kilómetros por encima del suelo.

La cizalladura del viento, puede tener impactos significativos en diversas áreas desde la aviación hasta la meteorología y la generación de energía eólica. A continuación, se describen algunos de los efectos más importantes:

• Aviación: la cizalladura del viento es especialmente peligrosa para la aviación, ya que puede causar turbulencias severas, afectar la estabilidad de las aeronaves y complicar las maniobras de despegue y aterrizaje. Los cambios repentinos en la dirección y velocidad del viento pueden llevar a pérdidas de altitud inesperadas, incrementando el riesgo de accidentes. Los pilotos deben estar capacitados para reconocer y manejar este tipo de situaciones para garantizar la seguridad del vuelo. En los últimos años se han implementado métodos de medición para este fenómeno como el “sistema LLWAS” que está diseñado con el objetivo de detectar microrráfagas cercanas a la pista y cizalladuras de baja altitud. Si la tripulación puede identificar visualmente la presencia de nubes de desarrollo vertical o si se enteran a través de informes, deben mantenerse en alerta y evitar realizar maniobras hasta que el fenómeno culmine, pero si decide continuar con el vuelo o se ve enfrentada al wind shear, debe prepararse para la fase de recuperación que consiste en retomar a una condición de vuelo después de sufrir una perturbación.
• Fenómenos meteorológicos: en meteorología, la cizalladura del viento desempeña un papel crucial en la formación y desarrollo de fenómenos meteorológicos severos. Por ejemplo, las diferencias en la velocidad y dirección del viento en diferentes niveles de la atmósfera pueden producir la rotación en las corrientes ascendentes de aire, facilitando la formación de tornados y tormentas. Además, puede producir cambios en la intensidad (aumento o incluso disminución) de huracanes y ciclones tropicales.
• Producción de energía eólica: el wind shear puede afectar la eficiencia de las turbinas eólicas, causando estrés mecánico en estas y reduciendo de esta forma su vida útil y eficiencia.
• Construcción y arquitectura: la cizalladura del viento puede influir en el diseño y construcción de edificios y otras estructuras altas. Los ingenieros deben considerar sus efectos para garantizar la estabilidad y seguridad de las estructuras, especialmente en áreas propensas a vientos fuertes y cambiantes.

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