En el sentido de la Física, se puede describir la turbulencia como un tipo de flujo caracterizado

por el movimiento desordenado de las moléculas de un fluido cuya velocidad en cada punto varía rápidamente en dirección y magnitud dando lugar a torbellinos de diversos tamaños superpuestos al flujo medio. Dichos remolinos se propagan en todas direcciones y dan lugar a una rápida mezcla y a una transferencia de energía de las escalas grandes a las más pequeñas.

En la atmósfera existe siempre un cierto nivel de turbulencia y el flujo nunca es puramente laminar. Desde el punto de vista aeronáutico es aquel fenómeno atmosférico que provoca que el avión no vuele recto y nivelado, sino con aceleraciones lineales y angulares en sus tres ejes, que producen variaciones de altitud, actitud y dirección. Además las personas a bordo son capaces de sentir aceleraciones significativas.

Figura 1: La turbulencia aparece fácilmente en el aire cuando el flujo no es uniforme o por pequeñas perturbaciones.

Figura 2: Turbulencia debida a las corrientes de convección que se han originado por calentamiento del terreno. Izquierda: convección limitada a la capa de fricción que suele ser de poca intensidad. Derecha: convección libre hasta capas altas de la troposfera que suelen ser de mayor intensidad y que generalmente denota su presencia por el tipo de nubosidad que produce.

Se clasifica en ligera, moderada, severa y extrema. La causa de la turbulencia puede ser:

Térmica; Se debe a la ascensión de burbujas de aire por el calentamiento del terreno. El caso más extremo de turbulencia térmica son las corrientes ascendentes de las tormentas.

Friccional: se da cuando un flujo de aire inter actúa con el terreno, u otra masa de aire, produciendo un rozamiento que origina la aparición de torbellinos. Algunos ejemplos de turbulencia friccional son los torbellinos a sotavento de montañas, la onda de montaña y la TAC cercano al eje de la corriente en chorro.

Figura 3:  El humo indica el movimiento del aire. En la imagen se observan los dos remolinos causados por la turbulencia de estela de avión. También el humo blanco que desciende y el humo gris de los motores del avión sigue caminos turbulentos.

Situaciones y fenómenos donde aparece turbulencia

1. En la capa de fricción. Importante para las operaciones de aproximación aterrizaje y despegue y de gran interés para la aviación general y aviones pequeños por la proximidad del terreno.
2. En nubes. Importante para vuelos IFR y especialmente peligrosa y más severa dentro de o en las cercanías de cumulonimbos.
3. En frentes. Generalmente más intensa en la capa de fricción y en los frentes fríos.
4. Turbulencia en aire claro (TAC). Se define solamente por encima de la capa de fricción planetaria y no relacionada con fenómenos convectivos. Es importante para la aviación regional y comercial principalmente.
5. Tras la estela de otro avión. La presencia de aviones en vuelo genera torbellinos tras su paso que pueden alterar la afectar peligrosamente a otros aviones. Es especialmente peligrosa cuando un avión ligero cruza la estela que ha dejado otro de dimensiones mucho mayores y/o en el aterrizaje y despegue. Un avión que los atraviese sentirá un alabeo que, en casos extremos, puede causar la pérdida de control del avión.

Figura 4: Turbulencia debida al flujo de aire perturbado que se forma cuando el viento encuentra obstáculos tales como montañas.

Figura 5: Turbulencia térmica en baja cota. Diferentes superficies producen diferente cantidad de convección.

Figura 6: Turbulencia en una nube.

Fuente :

 © AEMET (Agencia Estatal de Meteorología) – Ricardo Torrijo y Manuel Palomares.
© CESDA (Centro de Estudios Superiores de Aviación) – Miquel Traveria.