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Levantar (elevarse)

La elevación es un fenómeno meteorológico que se utiliza como fuente de energía en aviones y pájaros en alza. La aplicación humana más común del ascensor es en el deporte y la recreación. Los tres deportes aéreos que utilizan vuelo elevado son: parapente, ala delta y parapente.

La energía se puede obtener mediante el uso de aire ascendente de cuatro fuentes:

  • Térmicos (donde el aire se eleva debido al calor),
  • Elevación de cresta, donde el aire es forzado hacia arriba por una pendiente,
  • Elevación de olas, donde una montaña produce una ola estacionaria,
  • Convergencia, donde se encuentran dos masas de aire

En el vuelo dinámico también es posible ganar energía, aunque esto utiliza diferencias en las velocidades del viento en lugar de la salida del aire.

Térmicas

Las térmicas son columnas de aire ascendente que se forman en el suelo a través del calentamiento de la superficie por la luz solar. Si el aire contiene suficiente humedad, el agua se condensará del aire ascendente y formará cúmulos.

El levantamiento térmico a menudo es utilizado por aves, como aves rapaces, buitres y cigüeñas. Aunque el ascensor térmico era conocido por los hermanos Wright en 1901, no fue explotado por humanos hasta 1921 por William Leusch en el Wasserkuppe en Alemania. No fue sino hasta alrededor de 1930 que el uso de térmicas para volar en planeadores se convirtió en algo común.

Una vez que se encuentra una térmica, el piloto vuela en círculos para mantenerse dentro de la térmica, ganando altitud antes de volar a la siguiente térmica y hacia el destino. Esto se conoce como "termomalado". Las tasas de ascenso dependen de las condiciones, pero las tasas de varios metros por segundo son comunes. Las térmicas también se pueden formar en una línea, generalmente debido al viento o al terreno, creando calles nubosas. Estos pueden permitir volar en línea recta mientras se sube en elevación continua.

Cuando el aire tiene poca humedad o cuando una inversión impide que el aire caliente se eleve lo suficiente como para que la humedad se condense, las térmicas no crean cúmulos. Los lugares típicos para encontrar térmicas son las ciudades, los campos recién arados y las carreteras de asfalto, pero las térmicas a menudo son difíciles de asociar con cualquier característica en el suelo. Ocasionalmente, las térmicas son causadas por los gases de escape de las centrales eléctricas o por incendios.

Como requiere el aumento del aire caliente, la termolaminación solo es efectiva en latitudes medias desde la primavera hasta finales del verano. Durante el invierno, el calor solar solo puede crear térmicas débiles, pero la elevación de crestas y olas aún se puede usar durante este período.

Una cresta de planeador de cimitarra volando en Lock Haven, Pennsylvania, EE. UU.

Elevación del canto

La elevación de cresta, o elevación orográfica, es causada por el aire ascendente en el lado de barlovento de una pendiente. La elevación de cresta es utilizada ampliamente por las aves marinas y por los aviones. En lugares donde sopla un viento constante, una cresta puede permitir un tiempo virtualmente ilimitado en el aire.

Con vientos de 20 a 25 nudos (46 km / h), es posible que la aeronave se eleve a una altura de hasta el doble de la altura del obstáculo. La elevación de la cresta también se puede aumentar con térmicas cuando las laderas también miran hacia el sol.

Levantamiento de olas

Las olas de Lee ocurren cuando un viento de 25 nudos (46 km / h) sopla sobre una montaña. Siempre que haya un aumento constante en la fuerza del viento con la altitud sin un cambio significativo en la dirección, se pueden crear ondas estacionarias. Fueron descubiertos por un piloto de planeador, Wolf Hirth, en 1933. Estas ondas alcanzan alturas mucho mayores que la obstrucción original y, por lo tanto, pueden permitir que los planeadores escalen a la estratosfera. Los pilotos usan oxígeno suplementario para evitar la hipoxia porque los planeadores no tienen cabinas presurizadas. Esta elevación a menudo está marcada por largas nubes lenticulares estacionarias (en forma de lente) que se encuentran perpendiculares al viento. Una onda de montaña se utiliza para establecer el récord de altitud más alta por un planeador cuando Steve Fossett y Einar Enevoldson, vistiendo trajes de presión, se elevó a una altitud de 50,699 pies (15,453 m) el 29 de agosto, 2006, más de El Calafate, Argentina en su modificación DG-505. El récord mundial actual de distancia de 3.008 km (1.869 millas terrestres) por Klaus Ohlmann (establecido el 21 de enero de 2003) también se superó utilizando olas de montaña en América del Sur.

Un fenómeno de onda poco común se conoce como Morning Glory, una nube en forma de rollo que produce una fuerte elevación. Los pilotos cerca del Golfo de Carpentaria de Australia lo utilizan en primavera.

Sección esquemática a través de un frente de brisa marina. Si el aire del interior es húmedo, el cúmulo a menudo marca el frente.

Se han observado aves usando el levantamiento de olas para cruzar regiones montañosas.

Zonas de convergencia

Los límites donde se encuentran dos masas de aire se conocen como zonas de convergencia. Estos pueden ocurrir en la brisa marina o en regiones desérticas. Una brisa marina (o brisa en tierra ) es un viento del mar que se desarrolla sobre la tierra cerca de las costas. En un frente de brisa marina, el aire frío del mar se encuentra con el aire más cálido de la tierra y crea un límite como un frente frío poco profundo a lo largo de una línea de corte. Esto crea una banda angosta de elevación agradable con vientos tan ligeros como 10 nudos (19 km / h). Estos permiten ganar altitud volando a lo largo de la intersección como si fuera una cresta de tierra. La convergencia puede ocurrir a distancias considerables y, por lo tanto, puede permitir un vuelo prácticamente recto mientras se sube.

Vuelo dinámico

En el vuelo dinámico, la energía se obtiene cruzando repetidamente el límite entre masas de aire de diferente velocidad horizontal en lugar de hacerlo con aire ascendente. Dichas zonas de alto "gradiente de viento" suelen estar demasiado cerca del suelo para ser utilizadas con seguridad por los planeadores, pero los albatros y los planeadores modelo utilizan este fenómeno.

Ilusiones de ascensor

Un piloto puede crear una indicación de elevación en instrumentos no compensados ​​entrando en una escalada tirando hacia atrás del palo (por lo tanto, " palo térmico"). Esto no es una elevación verdadera porque el aumento en la energía potencial de la aeronave se logra al disminuir la velocidad del aire en lugar del resultado de volar en el aire ascendente. Los planeadores están equipados con instrumentos que están compensados ​​para evitar indicaciones de térmicas de palo, pero el fenómeno es evidente en las aeronaves cuya compensación es inadecuada.