Estudio sobre las características y simulación numérica de un evento de cizalladura del viento convectivo a baja altura en el aeropuerto de Xining
Autores: Gu, Juan; Qiu, Yuting; Zhang, Shan; Yang, Xinlin; Luo, Shi; Zheng, Jiafeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estudio sobre las características y simulación numérica de un evento de cizalladura del viento convectivo a baja altura en el aeropuerto de Xining
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Cizalladura del viento
Meteorología aeronáutica
Corrientes descendentes convectivas
Frente de ráfagas
Simulación de grandes remolinos
Aeropuertos en meseta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
El cizallamiento del viento a baja altura (LLWS) es un problema crítico en la meteorología de la aviación, que plantea serios riesgos para la seguridad de los vuelos, especialmente en aeropuertos de meseta con alta elevación y terreno complejo. Este estudio investiga un evento de cizallamiento del viento convectivo en el Aeropuerto de Xining el 29 de mayo de 2021. Se integraron observaciones de múltiples fuentes, incluyendo el Lidar de Viento Doppler (DWL), el radar meteorológico Doppler (DWR), conjuntos de datos de reanálisis y sistemas automáticos de observación meteorológica (AWOS), para examinar la estructura a pequeña escala del evento y su evolución temporal. Se realizaron simulaciones de alta resolución utilizando el marco de Simulación de Grandes Remolinos (LES) dentro del modelo de Investigación y Pronóstico Meteorológico (WRF). Los resultados indican que la formación de este cizallamiento del viento fue desencadenada conjuntamente por corrientes descendentes convectivas y el frente de ráfagas. Un flujo del noroeste con velocidades de viento máximas de 18 m/s se introdujo hacia el este a través de la pista, generando múltiples pares de velocidad radial en el lado oriental, estrechamente asociados con la convergencia y divergencia de mesoescala. Se desarrolló una capa de cizallamiento vertical alrededor de 700 m sobre el nivel del suelo, y el cizallamiento del viento crítico durante el giro de los aviones se vinculó a dos zonas de convergencia al este de la pista. El evento duró aproximadamente 30 minutos, produciendo cambios abruptos en la dirección del viento y la velocidad vertical, lo que podría causar desviaciones en la trayectoria de vuelo y desplazamientos en el aterrizaje. El análisis de los campos de viento horizontales, verticales y de trayectoria de planeo revela la evolución espaciotemporal del cizallamiento del viento y su impacto en la seguridad de la aviación. El WRF-LES capturó con precisión características clave como cambios en el viento, aumentos de velocidad y perturbaciones verticales, con un fuerte acuerdo con las observaciones. La integración de observaciones de múltiples fuentes con WRF-LES mejora la precisión y la puntualidad de la detección y advertencia del cizallamiento del viento, proporcionando un valioso apoyo científico para mejorar la seguridad en los aeropuertos de meseta.
Descripción
El cizallamiento del viento a baja altura (LLWS) es un problema crítico en la meteorología de la aviación, que plantea serios riesgos para la seguridad de los vuelos, especialmente en aeropuertos de meseta con alta elevación y terreno complejo. Este estudio investiga un evento de cizallamiento del viento convectivo en el Aeropuerto de Xining el 29 de mayo de 2021. Se integraron observaciones de múltiples fuentes, incluyendo el Lidar de Viento Doppler (DWL), el radar meteorológico Doppler (DWR), conjuntos de datos de reanálisis y sistemas automáticos de observación meteorológica (AWOS), para examinar la estructura a pequeña escala del evento y su evolución temporal. Se realizaron simulaciones de alta resolución utilizando el marco de Simulación de Grandes Remolinos (LES) dentro del modelo de Investigación y Pronóstico Meteorológico (WRF). Los resultados indican que la formación de este cizallamiento del viento fue desencadenada conjuntamente por corrientes descendentes convectivas y el frente de ráfagas. Un flujo del noroeste con velocidades de viento máximas de 18 m/s se introdujo hacia el este a través de la pista, generando múltiples pares de velocidad radial en el lado oriental, estrechamente asociados con la convergencia y divergencia de mesoescala. Se desarrolló una capa de cizallamiento vertical alrededor de 700 m sobre el nivel del suelo, y el cizallamiento del viento crítico durante el giro de los aviones se vinculó a dos zonas de convergencia al este de la pista. El evento duró aproximadamente 30 minutos, produciendo cambios abruptos en la dirección del viento y la velocidad vertical, lo que podría causar desviaciones en la trayectoria de vuelo y desplazamientos en el aterrizaje. El análisis de los campos de viento horizontales, verticales y de trayectoria de planeo revela la evolución espaciotemporal del cizallamiento del viento y su impacto en la seguridad de la aviación. El WRF-LES capturó con precisión características clave como cambios en el viento, aumentos de velocidad y perturbaciones verticales, con un fuerte acuerdo con las observaciones. La integración de observaciones de múltiples fuentes con WRF-LES mejora la precisión y la puntualidad de la detección y advertencia del cizallamiento del viento, proporcionando un valioso apoyo científico para mejorar la seguridad en los aeropuertos de meseta.