En el presente artículo abordaremos otra variable meteorológica “El Viento”,  su dirección, velocidad e instrumentos de medición, así como la importancia del estudio de los vientos  para los marinos.

El viento es el desplazamiento horizontal de las masas de aire,  a lo largo de la superficie terrestre. La dirección, depende directamente de la distribución de las presiones,   pues aquel tiende a soplar desde la región de altas presiones hacia la de presiones más bajas. Se produce por la energía solar  la cual  ocasiona el calentamiento desigual   de la tierra  dando lugar a zonas de altas y bajas presiones. Este desequilibrio provoca  el desplazamiento del aire   dando lugar al viento. Cuando en una región la presión atmosférica es mayor que en otra, el aire se desplaza de la región de altas presiones (zonas anticiclónicas) a la región de baja presión (zona ciclónica), y el viento es tanto más fuerte cuanto mayor es la diferencia de presión. La velocidad del viento se mide con el anemómetro y la dirección con la veleta. Este viento en ocasiones produce olas que ponen en peligro a la embarcaciones, ocasionando daños a las mismas, a su tripulación y al cargamento, también el efecto del viento hace  que el buque no se mueva sobre la derrota planificada que estaría indicada por el Rumbo verdadero sino sobre un rumbo superficial con respecto al fondo marino, la diferencia entre ambos rumbos se denomina abatimiento  y generalmente se le designa con la letra griega  alfa (a), en la fig. 1 aparece indicada vectorialmente la acción del viento sobre el buque en movimiento.

fig.1 grafica

 En conclusiones el buque se desplazara por un rumbo superficial  Rs  con una velocidad superficial  Vs que estará dada por la suma vectorial   del vector Vs = Vc+ V’

El abatimiento ocasionado tendrá un valor que estara  dado por el ángulo entre el Rumbo superficial  (Rs) y el Rumbo verdadero (Rv) o sea 

 a = Rs-Rv (Fig. 2)

 

 

  fig.2

  El viento hace que el buque siga una derrota real o efectiva  que llamaremos rumbo superficial Rs = Rv + a, que, de no haber otra causa perturbadora  coincidiría con el rumbo  sobre el fondo, El abatimiento puede ser hacia estribor, dándosele el signo +  o hacia babor  que se le da el signo –   Fig.3

 

 fig.3

   Los marinos experimentados determinan el abatimiento intuitivamente o como le llamamos  con buen “OJO MARINERO”,  pero también  existen tablas  que dada la marcación relativa del viento aparente, su intensidad y la velocidad del buque se obtiene  con bastante aproximación. Estas tablas se hacen en  polígonos especiales o se determinan en las navegaciones realizadas para cada tipo de buque, obra viva y condiciones de carga. (Fig.4)

 Fig.4

INSTRUMENTOS DE  MEDICIÓN DEL  VIENTO.- Hay dos grupos de aparatos para medir el viento: unos miden su dirección , como son las veletas, las grímpolas o grimpolones y los catavientos,  y otros para medir  su velocidad o intensidad como son los anemómetros  que pueden ser de de  recorrido (cazoleta) o de hélice, pitometros, lazer, etc,  .

  DETERMINACIÓN DE LA DIRECCIÓN DEL VIENTO

Se llama dirección del viento el punto del horizonte de donde viene o sopla. El instrumento más antiguo para conocer la dirección de los vientos es la veleta que, con la ayuda de la rosa de los vientos, define la procedencia de los vientos, es decir, la dirección desde donde soplan. Para distinguir uno de otro se les aplica el nombre de las principales direcciones de la brújula. Los cuatro puntos principales corresponden a los cardinales: Norte (N), Sur (S), Este (E) y Oeste (W). Se consideran hasta 32 entre estos y los intermedios, aunque los primordiales y más usados son los siguientes con su equivalencia en grados del azimuth(Fig.5 y 6):

NNE -Norte Noreste 22,50º

NE- Noreste 45,00º

ENE -Este Nordeste 67,50º

E- Este 90,00º

ESE- Este Sudeste 112,50º

SE Sudeste 135,00º

SSE- Sur Sudeste 157,00º

S- Sur 180,00º

SSW- Sur Sudoeste 202,50º

SW- Sudoeste 225,00º                  

WSW -Oeste Sudeste 247,50º

W- Oeste 270,00º

WNW- Oeste Noroeste 292,50º

NW -Noroeste 315,00º

NNW- Norte Noroeste 337,50º

N- Norte 360,00º

  

                                                                

               Fig.5                                                                                                Fig.6          

 La dirección del viento depende de la distribución y evolución de los centros isobáricos; se desplaza de los centros de alta presión (anticiclones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el gradiente de presiones.

La determinación de la dirección y velocidad del viento se realiza a partir del estudio de la distribución de la presión atmosferica en la geografía terrestre, es decir a partir de losmapas isobáricos, donde existen dos principios generales:      

• El viento va siempre desde los anticiclones a las borrasca.
• Su velocidad se calcula en función de los juntas o separadas que estén las isobaras en el mapa. Cuanto más juntas estén las isobaras, más fuerza tendrá el viento y cuanto más separadas, menos.

El viento, cuando sopla con fuerza, recibe distintos nombres, según las diferentes áreas del mundo: ciclones, huracanes, tornados, etc. Cuando el viento supera los 119 Km. por hora se llama HURACÁN, la palabra huracán viene del nombre del dios de la tormenta del Oeste en la India. En el OCÉANO PACÍFICO estas tormentas se llamaban TIFONES y en Australia son conocidas como WILLY WILLIES. El TORNADO es un violento embudo giratorio de nubes que se extiende a nivel del suelo, son muy frecuentes en Norteamérica. Los vientos pueden girar incluso a 380 Km. por hora, más rápido que ningún otro viento de la tierra. Todos los distintos movimientos de aire que se producen en la Tierra, toman como referencia las áreas en que se divide el globo: dos áreas polares cubiertas por vientos polares del Este, dos franjas de los caballos donde se producen los vientos del Oeste y dos zonas de vientos alisios, que producen los vientos alisios del Nordeste y Sudeste. Teniendo en cuenta esto, los vientos se clasifican en cuatro tipos:

• Vientos globales: Son las líneas generales de movimiento del viento en el mundo, ya que se generan por la diferencia de calor en las grandes masas de la tierra y el agua.
• Vientos estacionales: Las estaciones se forman por el giro de la tierra según se acerca al sol. Las estaciones ocasionan diferencias anuales en los sistemas meteorológicos en el mundo, ya que tanto la tierra como el agua se calientan a distintos niveles a lo largo del año.
• Vientos locales: donde existen dos categorías; El viento que sólo se siente en una zona porque la forma                   de la tierra o su situación con respecto a una masa de agua genera un movimiento de aire específico. Viento que  la  gente de una zona considera propio a pesar de que puede     haberse originado muy lejos de esa zona.
• Vientos giratorios: Suelen ser los más dramáticos de todos los movimientos de aire. Tienen distintas formas y tamaños que van desde el destructivo huracán al más pequeño remolino de polvo.

LOS INSTRUMENTOS PARA MEDIR LA DIRECCIÓN DEL VIENTO

 La   VELETA (Fig. 7 a,b.))  es un dispositivo giratorio que consta de una placa plana vertical que gira libremente, un señalador que indica la dirección del viento y una cruz horizontal que indica los puntos cardinales. Se ubica generalmente en lugares elevados y su diseño puede ser muy variado (figuras de animales, antropomorfas, etc). De esta ingeniosa idea tomaron sin duda origen nuestras veletas o giraldillas en forma de cometa, de gallo, de matrona, etc. Antiguamente, era en forma de estatuas destinadas a conocer la dirección de los vientos giraldas o giraldillas porque giran al impulso de éstos. La más célebre de éstas es sin duda la de Sevilla de cuya figura tomó la torre sobre la que se hallaba el nombre de Giralda.^[]

7a                                                 7b

Giraldilla  de Sevilla

 El CATAVIENTOS es un  Dispositivo  para indicar la dirección del viento, consiste en una manga de tejido, tronconica, alargada y abierta por los dos extremos. El más ancho lleva un aro metálico  con un contrapeso que gira sobre un eje vertical y se orienta según el viento. Tiene el inconveniente de ser de poca precisión y de que, con vientos flojos, no llega a hincharse (Fig.8).

 Grimpola y grimpolin .- la grinpola es un banderín triangular alargado  que se orienta por el viento. El  grimpolin es  más estrecho y más alargado  que la grimpola

 DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO

El viento produce energía porque siempre esta en movimiento. Se estima que la energía contenida en los vientos es aproximadamente el 2% del total de la energía solar que alcanza la tierra. El contenido energético del viento depende de su velocidad.

Cerca del suelo, la velocidad es baja, aumentando rápidamente con la altura. Cuanto más accidentada sea la superficie del terreno, más frenará ésta al viento. Es por ello que sopla con menos velocidad en las depresiones terrestres y más sobre las colinas. No obstante, el viento sopla con más fuerza sobre el marque en la tierra.

Otras fuerzas que mueven el viento o lo afectan son la fuerza de gradiente de presión, el efectos coriolis, las fuerzas de flotabilidad y de fricción y la configuración del relieve. Cuando entre dos masas de aire adyacentes existe una diferencia de densidad, el aire tiende a fluir desde las regiones de mayor presión a las de menor presión. En un planeta sometido a rotación, este flujo de aire se verá influenciado, acelerado, elevado o transformado por el efecto de Coriolis  en cualquier parte de la superficie terrestre en la que nos encontremos. La creencia de que el efecto de Coriolis no actúa en el ecuador es un error,  lo que sucede es que los vientos van disminuyendo de velocidad a medida que se acercan a la zona de convergencia intertropical y esa disminución de velocidad queda automáticamente compensada por una ganancia en altura del aire en toda la zona ecuatorial. A su vez, esa ganancia en altura da origen a la formación de nubes de gran desarrollo vertical y lluvias intensas y prolongadas, ampliamente repartidas en la zona de convergencia intertropical, en especial en la zona ecuatorial. La fricción superficial con el suelo genera irregularidades en estos principios afectando al régimen de vientos

  El ANEMÓMETRO MANUAL de  cazoleta es uno de los instrumentos utilizados para medir la velocidad del viento, existen varios modelos,  generalmente está formado por un molinete de tres brazos, separado por ángulos de 120º que se mueve alrededor de un eje vertical. Los brazos giran con el viento y accionan un contador que indica en base al número de revoluciones, la velocidad del viento incidente (Fig-9).

             

        Fig.9

El anemógrafo registra continuamente la dirección  del viento (m/s) así como su recorrido, y registra ambos valores en dependencia del tiempo, Del recorrido del viento  y el tiempo, puede obtenerse sin dificultad la velocidad media de cada intervalo de tiempo de observación.

Consta de una veleta que determina la dirección del viento y se ajusta bajo la influencia de la presión del viento. El recorrido del viento es medido por la estrella de cazos situado encima de la veleta. La estrella de cazos, así como  la veleta están apoyados girablemente, bajo la influencia de la presión del viento gira la estrella con un número de revoluciones dependientes de la presión y esto determina la velocidad del viento.

                                                                   

En la actualidad hay medios más modernos que nos indican electrónicamente la dirección  y velocidad del viento verdadero entre ellos, los anmómetros  de Hélice (Fig.10), los  anemómetros de Presión (Fig. 11), Termo anemómetro digital Lázer Doppler (Fig, 12), etc.  

             

Fig. 10                           Fig.11

Los ANEMÓMETROS DE PRESIÓN (Fig. 11) están fundamentados  en la presión que ejerce el viento  en unos tubos tipo PITOT  o de tipo Venturi.  El viento entra  en un tubo en forma de U  en el que hay un liquido. . La otra  extremidad  del  tubo  va conectada  a un recipiente cerrado. Al entrar el viento (Presión dinámica)  empuja  al líquido  que sube de nivel  hacia el recipiente cerrado (Presión estática). La diferencian entre ambas presiones  la da un tubo graduado en velocidades

El tubo ha de estar abocado al viento, para lo que se emplea una veleta.

Los anemómetros  instalados en los barcos  han de estar colocados en el tope de un palo, donde no haya remolinos  o socaire  y su lectura, por transmisión  se hace en la bañera  o en el puente.

Si son de mano se han de colocar a barlovento  sin obstáculo alguno.

Se vuelve a recordar  que la velocidad que indican los anemómetros es la del viento aparente.

Si  los anemómetros dejan registradas las velocidades en un tambor--movido------por un reloj se les llama anemógrafos.

Termoanemotro digital      Anemómetro de cazoleta

Anemómetro  Lázer Doppler Fig.

Este anemómetro digital usa un láser que es dividido y enviado al anemómetro. El retorno del rayo láser decae por la cantidad de moléculas de aire en el detector, donde la diferencia entre la radiación relativa del láser en el anemómetro y el retorno de radiación, son comparados para determinar la velocidad de las moléculas de aire.^[]

Fig.12

 

Dibujo de un anemómetro láser. El láser es emitido (1) a través de la lente frontal (6) del anemómetro y es sosegado por las moléculas de aire. La radiación retrodispersada (puntos) reentra y el efecto reflejado se dirige a ese detector (12).

Anemómetro de filamento caliente

 

 

 Existen infinidad de planchetas  y computadores de tiempo, distancia , velocidad, rumbo, viento  y corriente , mostramos uno de ellos en la Fig. 13 que nos permiten entre otras cosas  determinar  la velocidad y dirección  del viento verdadero, dados los vectores del rumbo y velocidad del buque , así como la dirección del viento aparente hallado por la veleta y y su velocidad  hallada por el anemómetro manual.

 

 Fig. 13

 

En las planchetas o hojas de ploteo que contienen una rosa de maniobra Fig.14, nos permiten  por medio del triangulo  de vectores  determinar  el  rumbo y la velocidad del viento verdadero, conociendo el rumbo y la velocidad del buque  y la dirección y velocidad  del viento aparente.

 Ejemplo; Un buque navega con  un rumbo verdadero de 30º y una velocidad de 15 nudos, esta soplando un viento aparente de 062º  con una intensidad de 20nudos

¿Determine dirección  y velocidad del viento  verdadero?

Solución; El trazado del  triangulo de velocidades se muestra,  usando una escala  de 2: 1.

El vector  (Vb)  mf  representa rumbo y velocidad del buque. Desde f ,  con el vector del viento aparente  (Va)  fe,  en la dirección de 242º  ploteamos  el vector de la velocidad aparente ( como resultado de  sumarle a la dirección del viento aparente 062 +180 , y con una longitud de 20 nudos;  el final de este vector está representado  por la letra e; uniendo  m con e; este vector (Vv)  me  representa  la dirección del viento verdadero, de 109º,5, y su velocidad 10.8 nudos.

 Fig.14

 

RELACIÓN  ENTRE  LA INTENSIDAD  DEL  VIENTO Y EL ESTADO DE LA MAR, INTENSIDAD, PERSISTENCIA Y FETCH (Fig. 15). Al observar la  Escala Douglas, en la relación con la escala de Beafourt, parece desprenderse  que el estado de la mar  es función exclusiva  de la intensidad del viento y no es así.

La mar levantada por el viento reinante está en función creciente de tres variables: fuerza o intensidad del viento, su  persistencia  y su fetch.

Fig.15

 

La mar se genera  por el Fetch. Se denomina Fetch  a la longitud  de la zona del mar  en la que  el viento sopla en la misma dirección  y con  la misma intensidad,  para que exista el mismo de forma estable,  es necesario que las isobáras estén separadas  de forma más o menos equidistantes, sin esta condición la mar no se generara.

 ESCALA DOUGLAS DEL   ESTADO  DE LA MAR.

La escala del Vicealmirante Douglas (Tab.16), adoptada internacionalmente, tiene 10 grados de altura del oleaje.

A continuación se detalla  la escala Douglas, ampliada con el aspecto de la mar  y  con la correspondencia  del viento de la escala beaufort, si bien  no coincide la numeración por ser escala de diferentes divisiones

 Fig.16

Los marinos utilizamos  la “ESCALA DE BEAUFORT DE LA FUERZA DE LOS VIENTOS” Tab.17 como medida empírica para medir la intensidad del viento, basada principalmente  en el  estado de la Mar, de sus olas  y la fuerza del viento, Comúnmente la llamamos Escala Beaufort en honor a su creador  el comandante naval irlandés, Sir Francis Beaufort, alrededor de 1805.

Nudos (millas náuticas/h)		Número de Beaufort		Velocidad del viento (km/h)	Denominación	Aspecto del mar
< 1	0		0 a 1		Calma	Despejado
1 a 3	1		2 a 5		Ventolina	Pequeñas olas, pero sin espuma
4 a 6	2		6 a 11		Flojito (Brisa muy débil)	Crestas de apariencia vítrea, sin romper
7 a 10	3		12 a 19		Flojo (Brisa Ligera)	Pequeñas olas, crestas rompientes.
11 a 16	4		20 a 28		Bonancible(Brisa moderada)	Borreguillos numerosos, olas cada vez más largas
17 a 21	5		29 a 38		Fresquito(Brisa fresca)	Olas medianas y alargadas, borreguillos muy abundantes
22 a 27	6		39 a 49		Fresco (Brisa fuerte)	Comienzan a formarse olas grandes, crestas rompientes, espuma
28 a 33	7		50 a 61		Frescachón(Viento fuerte)	Mar gruesa, con espuma arrastrada en dirección del viento
34 a 40	8		62 a 74		Temporal(Viento duro)	Grandes olas rompientes, franjas de espuma
41 a 47	9		75 a 88		Temporal fuerte (Muy duro)	Olas muy grandes, rompientes. Visibilidad mermada
48 a 55	10		89 a 102		Temporal duro(Temporal)	Olas muy gruesas con crestas empenachadas. Superficie del mar blanca.
56 a 63	11		103 a 117		Temporal muy duro (Borrasca)	Olas excepcionalmente grandes, mar completamente blanca, visibilidad muy reducida
+64	12		+ 118		Temporal huracanado(Huracán)	Olas excepcionalmente grandes, mar blanca, visibilidad nula

La escala fue creada por Sir Francis Beaufort (oficial naval e hidrográfico), alrededor de 1805. Antes de 1800, los oficiales navales hacían observaciones regulares del tiempo, pero no tenían "escala" haciendo mediciones muy subjetivas, algunos  de estos marinos erán estaciones meteorologicas vivientes , en la actualidad los hay también.

La escala inicial no tenía velocidades de vientos, sino que detallaba un conjunto de condiciones cualitativas desde 0 a 12 de acuerdo a cómo un navío actuaría bajo cada una de ellas, desde 'apenas suficiente para maniobrar' hasta 'insostenible para las velas'. La escala se transformó en un parte estándar de las bitácoras para navíos de la Marina Británica a finales de los 1830.

La escala fue adaptada para uso no naval a partir de los 1850, cuando los números de Beaufort  se asociaron con el número de rotaciones de un anemómetro para medir la velocidad del viento.

En 1906, con el advenimiento del vapor, las descripciones se cambiaron de cómo el mar se comportaba y se extendieron a las observaciones en tierra. El meteorólogo George Simpson, director de la Oficina Meteorológica  fue responsable de esto de agregar descriptores para tierra.

La velocidad del viento en la Escala de Beaufort  puede expresarse por la fórmula:

v = 0,837 B^3/2 m/s

Esta relación sólo se estandarizó en  1923, y la medida fue ligeramente alterada algunas décadas más tarde para mejorar su utilidad para los  meteorólogico Hoy, usualmente se numera a los huracanes con valores entre 12 y 16 utilizando la Escala de Huracanes de Saffir-Simpson  huracán de categoría 1 lleva un número de Beaufort de 12, el de categoría 2, Beaufort 13, etc. La Categoría 1 de tornados en la escala de fujita y en la escala de torro  también comienza al final del nivel 12 en la Escala Beaufort.

La Escala Beaufort  se extendió en 1944, donde se agregaron las fuerzas 13 a 17. Sin embargo, las fuerzas 13 a 17 solo se aplican en casos especiales, como en ciclones tropicales. Actualmente, la escala extendida se usa en Taiwán y en China, que frecuentemente son afectados por tifones.

Equivalencia idiomática

Algunos términos utilizados en las Maniobras

-         Barlovento: la parte de donde viene el viento, con respecto a un punto o un lugar determinado.
- Sotavento: el lado contrario de donde viene el viento.
- Cuarta: nombre de cualquiera de los 32 rumbos o vientos en que está dividida la rosa de los vientos, correspondiendo a cada uno 11º 15'. 
- Arribar: alejarse del rumbo del viento. Dar al timón la posición necesaria para que el buque gire a sotavento. Llegar el buque a puerto.
- Ceñir: navegar en contra del viento en el menor ángulo posible. Navegar de bolina.
- Orzar: hacer girar el buque, llevando su proa desde sotavento a barlovento. Acercar el rumbo al viento.
- Demora: La dirección o rumbo en que se halla u observa un objeto, con relación a la de otro dado o conocido. Igual a marcación y arrubamiento.
- Braza: Cabo o aparejo que sirve para bracear una percha y que va sujeto al penol de la misma.
- Bracear: Halar de las brazas por cualquiera de las dos bandas, con el fin de que las vergas giren horizontalmente hasta apuntar en la dirección deseada.
- Amura: punto medio del buque entre la proa y el través del mismo.
- Aleta: dirección intermedia entre la popa y el través (a babor o a estribor).
- Través: la dirección perpendicular al costado del buque.
- Bordada: camino recorrido por un velero a un rumbo de bolina entre cada virada; cuando es muy corta se llama repiquete.

> Para otros términos marinos recomendamos consultar el Diccionario Náutico.