Breve historia sobre la velocidad de ascenso reducida de los globos en los años 60 del siglo XX en el aeropuerto de Barajas respecto a los radiosondeos del aeropuerto Adolfo Suárez Madrid-Barajas

Por Paloma Castro Lobera, Delegada Territorial en Castilla La Mancha

     Para un meteorólogo, un analista-predictor o un observador, siempre suele resultar un aliciente lanzar un radiosondeo tal como se hace hoy en día en ejercicios o despliegues especiales como puede ser para un aniversario del día meteorológico delante de un grupo de seguidores infantil o juvenil, como ocurrió en la Delegación en Castilla La Mancha en el año 2016 en Brihuega (Guadalajara) y en otras ocasiones de visita a los observatorios meteorológicos antes de la etapa covid19 y también en los ambientes de apoyo meteorológico a la Defensa para los partes estandarizados como los METCM STANAG 4082, METB2/ METB3 STANAG 4061, METFM STANAG 2103, METSR/METSRX, METTA STANAG 4140, METEO 11.

Como es sabido, se trata de lanzar un globo aerostático con una sonda especial para la medida de ciertas variables meteorológicas, PTV, desde el nivel de la superficie hasta que alcance la altura de la tropopausa al menos y/o llegue a la estratosfera. Si bien hoy día se lanzan generalmente de modo profesional y de forma semiautomática, y es algo, relativamente sencillo, no fue siempre así, ni el lanzamiento ni la caída de la radiosonda utilizada.

     Por ejemplo, en los años 60 del siglo XX los lanzamientos eran manuales y tenían mayor dificultad, incluso por el peso de la sonda (ver figura 1). Según el meteoglosario de Aemet [1] se requiere un globo sonda: “se trata de un globo aerostático (normalmente relleno de helio) que se encarga de elevar una radiosonda en la atmósfera desde la superficie hasta altitudes que rondan los 25 kilómetros. En su recorrido se realiza un radiosondeo de distintas variables. Posteriormente se genera un gráfico de perfil atmosférico vertical de las variables medidas PTV (presión, temperatura y viento). La velocidad de ascenso [en la actualidad] varía entre 4 y 7 m/s. El globo al ascender e ir alcanzando presiones más bajas termina por explotar, momento en el que finaliza el sondeo y cae a tierra. A la radiosonda se le pone un paracaídas para ralentizar la caída.” En la figura 1 puede verse una radiosonda vaisala RS41 actual [3] muy ligera, otra anterior la radiosonda Vaisala RS92-SGP cumple íntegramente el estándar ETSI europeo [4] y una sonda de los años 60 bastante más pesada (especialmente en el modelo ruso).


Fig. 1. Radiosondas de distintos tamaños: las actuales arriba RS41, a la izquierda la RS92-SGPA K1723510 y en la derecha una enorme radiosonda rusa de los años 60 del siglo XX

La tarea que hoy se considera estandarizada, tiene su prehistoria y si miramos por la ventana de los años 60 del siglo XX entonces, su realización llevaba consigo un conjunto de actividades tan completas que podía requerir hasta de 3 meteorólogos para llevarla a cabo y realizar los expedientes asociados. En este breve artículo sólo vamos a interesarnos por conocer cuál era la velocidad de ascenso esperable para ver si era menor o mayor de la que se obtiene ahora. Si bien puede parecer un dato de poca relevancia meteorológica, su sencillez nos enseña que la historia de los radiosondeos ha llevado y aún puede conllevar algunos fracasos debidos –al menos- a la variabilidad de la atmósfera y a las propias radiosondas.

Datos utilizados

Para obtener los datos de los años 60 del siglo XX hemos visitado el observatorio meteorológico de Guadalajara donde se almacenan los resultados de los sondeos de esta época y hemos seleccionado tres días: el 8, el 10 y el día 22 de marzo de 1960 a las 12 UTC, cuando las sondas eran mucho más grandes que los de tamaño 220 x 80 x 75 mm (sonda la RS92 de la figura 1) y no eran ligeras sino que pesaban mucho más de 160 gramos. [2-4] El estudio se puede ampliar a una base de datos más extensa, pero es suficiente ya que   buscábamos dos días en el que el globo hubiera estallado antes de alcanzar la tropopausa (fracaso) y otro tercer escenario en el que el globo se hubiera comportado con éxito estallando una vez alcanzada la tropopausa, cosa que, efectivamente, ocurrió el 22 de marzo de 1960. En los tres casos hemos utilizado los gráficos de alturas-tiempo del SMN (modelo 258 de las gráficas Virgen de Loreto, del Ministerio del Aire) que se representan en las figuras 2 a 4, en las que se representan las alturas (en kilómetros) alcanzadas por el globo y en el eje x los tiempos requeridos para ello (en minutos).

Fig. 2. Gráfico alturas- tiempos del “radiosondeo 4365” del 8 de marzo de 1960 a las 12 UTC
Fig. 3. Gráfico alturas-tiempos [o velocidades (m/s)] del “radiosondeo 5402” del 10 de marzo de 1960 a las 12 UTC
Fig. 4. Gráfico alturas-tiempos [o velocidades (m/s)] del “radiosondeo 11695, 22 de marzo de 1960 a las 12 UTC

 Resultados

Si comparamos los gráficos de altura tiempo por medio de las correspondientes curvas de evolución, podemos comparar mejor los resultados temporales y espaciales. En efecto las figuras 5 y 6 pueden verse los resultados obtenidos. La figura 5 representa los vuelos de los globos lanzados en Madrid Barajas los días 8 y 10 de marzo.  El día 8 se alcanzaron en 23 minutos unos 4,48 kilómetros y se terminó el vuelo con el estallido del globo. Así mismo, el vuelo del día 10 solo duró unos 26 minutos cuando alcanzó los 8090 metros y estalló.

En cuanto a su velocidad media fue de 0,97 m/s, superior a la del globo que se había lanzado dos días antes con una velocidad de ascenso media de unos 0,47 m/s. En cualquiera de los dos casos se constató el fracaso en el intento de alcanzar la tropopausa y elaborar el radiosondeo completo de la atmósfera en la vertical.

Fig. 5. Evolución temporal en minutos y espacial en metros, de dos globos lanzados los días 8 y 10 de marzo de 1960
Fig. 6. Evolución temporal en minutos y espacial en metros, de un tercer globo sonda lanzado en Madrid-Barajas el 22 de marzo de 1960 a las 12 UTC

En la figura 6 aparece la curva de evolución temporal de un tercer globo sonda lanzado en Madrid-Barajas el 22 de marzo de 1960 a las 12 UTC, lanzado con éxito en este caso. En efecto este globo pudo alcanzar los 11865 m de altura sobre el nivel del mar (unos 12500 metros de altitud) en 64 minutos, según los cálculos de los meteorólogos de la sección de Aerología “Cárdenas, Hernández y Pérez Delgado” [4]. Además se comenta que “se transmite con retraso el TEMP” por las características extraordinarias del mismo”. Se puede considerar que su velocidad media fue unos 3,1 m/s (aún por debajo de los 4 a 7 m/s actuales) aunque en el mismo orden de magnitud, y estalló a la altura de la tropopausa en nuestras latitudes, el 22 de marzo.

Si este sondeo se compara con los dos vuelos fracasados anteriores (Figura 7) puede entenderse aún mejor el enorme fracaso de los días 8 y 10 y sus escasas velocidades de ascenso y la prontitud con que estallaron dichos globos. Pero en ningún caso la tecnología de la época del Ministerio del Aire en el Servicio Meteorológico Nacional puede compararse con la de la actualidad. Aquella –que se empleaba cada dos días- sirvió para el progreso de esta en el posterior INM y en la actual AEMET, cuando se hacen dos lanzamientos diarios desde los principales aeropuertos de nuestro país en Madrid, Barcelona, Palma, Valencia, Sevilla, Gibraltar y A Coruña al menos.

Fig. 8. Globo lanzado desde la estación de radiosondeos del Aeropuerto de Adolfo Suárez Madrid-Barajas, el 25 de octubre de 2017 a las 12 UTC en su fase previa de rellenado de helio del globo aerostático. [7]

Algunas Conclusiones

  • Los valores de altitudes que rondan los 16 a 25 kilómetros o más, en el siglo XXI, son muy superiores a los de algunos casos estudiados correspondientes a los años 60 del siglo XX, de modo que – al menos- se ha duplicado la dimensión vertical del vuelo del globo que ahora alcanza la estratosfera (antes limitados a unos 11 o 12 km de altura).
  • En cuanto a la velocidad de ascenso, en el siglo XXI, ya varía entre 4 y 7 m/s pero en los años 60 aun rondaban los 3 m/s, por tanto eran más lentos, lo que incluso “retardaba el TEMP” de las 12 UTC. Esto pudo ser debido entre otras cosas, al mayor peso de la sonda PTV que podía superar el kilogramo, mientras que las RS41 pesan un orden de magnitud menos.
  • La capacidad de emisión automática del globo y el cálculo automático de los radiosondeos no ha eliminado al cien por cien la necesidad de personas que controlen la tecnología pero se ha simplificado enormemente su elaboración. Aun en el siglo XXI, se considera la posibilidad de que haya errores por ejemplo en el lanzamiento, de modo que se puede repetir y aun tripitir el lanzamiento de un globo sonda de modo automático, si fuera necesario, lo que puede encarecer el lanzamiento, pero no lo complica.
  • El mérito de los meteorólogos en los años 60 era múltiple y entre otros la capacidad de “ahorrar” papel de gráficos representando curvas “originales” en los gráficos de altura / tiempo convencionales del anterior Servicio Meteorológico nacional (figura 4). Y se constata que los datos “a lápiz” aún permanecen 60 años después, lo que no deja de sorprender.

Agradecimientos

Se agradece a la Delegación Territorial en Madrid y a la Oficina de Radiosondeos de Barajas [7] la colaboración prestada en la cesión del material a la Delegación de Castilla La Mancha, y en particular al Observatorio Meteorológico de Guadalajara por su proximidad al Aeropuerto de Adolfo Suárez Madrid Barajas.

Referencias

[1] Meteoglosario de AEMET. Glosario: Globo sonda – Definición (aemet.es)

[2] Cárdenas, Hernández, Ruiz Gómez. Expediente SMN Sección de Aerología Mod. 253. Estación de radiosondeo de Barajas, sondeo correspondiente al 8 de marzo de 1960 a las 12 TMG. Radiosonda número 4365

[3] Cárdenas, Hernández y Pérez Delgado. Expediente SMN Sección de Aerología Mod. 253. Estación de radiosondeo de Barajas, sondeo correspondiente al 10 de marzo de 1960 a las 12 TMG. Radiosonda número 5402

 [4] Cárdenas, Hernández y Pérez Delgado. Expediente SMN Sección de Aerología Mod. 253. Estación de radiosondeo de Barajas, sondeo correspondiente al 22 de marzo de 1960 a las 12 TMG. Radiosonda número 11695

[5] Radiosonde RS41 | Vaisala y  Vaisala Radiosonde RS41 – Technical Changes.xls

[6] RS92SGP-Datasheet-B210358ES-F-LOW.pdf (vaisala.com)

[7] Castro P. Visita a la estación de radiosondeo de la delegación de Madrid en Barajas. Revista “El Observador”, Septiembre-Octubre 2017 • Año XIX, N. º 11

SIGLAS EMPLEADAS

AEMET           Agencia Estatal de Meteorología

INM                 Instituto Nacional de Meteorología

PTV                 Presión- Temperatura-Viento

RS41               Sonda aerológica de Vaisala para medir las variables meteorológicas PTV, fabricada y patentada en 2019

RS92               Sonda aerológica de Vaisala para medir la Presión-Temperatura-Viento, predecesora de la RS41, de tamaño 220 x 80 x 75 mm y de 160 gramos con batería de litio

SMN                Servicio Meteorológico Nacional

STANAG         Santandarization AGreement

TEMP              Código alfanumérico de la OMM para los datos observados en los  sondeos en altura realizados por globos aerostáticos con sondas liberadas desde la superficie de la tierra (código FM-35)  o del mar (código FM-36) desde los barcos.

UTC                 Universal Time Coordinated

Acerca de aemetblog

La Agencia Estatal de Meteorología sucedió ya en 2008 a la entonces Dirección General del Instituto Nacional de Meteorología, con más de 150 años de historia. Actualmente está adscrita, según el artículo 4.4 del Real Decreto 864/2018, de 13 de julio, por el que se desarrolla la estructura orgánica básica del Ministerio para la Transición Ecológica, a ese departamento ministerial a través de la Secretaría de Estado de Medio Ambiente. El objeto de AEMET, según el artículo 1.3 del Real Decreto 186/2008, de 8 de febrero por el que se aprueba su Estatuto, es el desarrollo, implantación, y prestación de los servicios meteorológicos de competencia del Estado y el apoyo al ejercicio de otras políticas públicas y actividades privadas, contribuyendo a la seguridad de personas y bienes, y al bienestar y desarrollo sostenible de la sociedad española". Como Servicio Meteorológico Nacional y Autoridad Meteorológica del Estado, el objetivo básico de AEMET es contribuir a la protección de vidas y bienes a través de la adecuada predicción y vigilancia de fenómenos meteorológicos adversos y como soporte a las actividades sociales y económicas en España mediante la prestación de servicios meteorológicos de calidad. Se responsabiliza de la planificación, dirección, desarrollo y coordinación de actividades meteorológicas de cualquier naturaleza en el ámbito estatal, así como la representación de éste en organismos y ámbitos internacionales relacionados con la Meteorología.
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