VIENTO

• Los vientos se denominan según su fuerza y la dirección desde la que soplan. Los aumentos repentinos de la velocidad del viento durante un tiempo corto reciben el nombre de ráfagas. Los vientos fuertes de duración intermedia (aproximadamente un minuto) se llaman turbonadas. Los vientos de larga duración tienen diversos nombres según su fuerza media como, por ejemplo, brisa, temporal, tormenta, huracán o tifón.

TURBONADA

• El viento se puede producir en diversas escalas: desde flujos tormentosos que duran decenas de minutos hasta brisas locales generadas por el distinto calentamiento de la superficie terrestre y que duran varias horas, e incluso globales, que son el fruto de la diferencia de absorción de energía solar entre las distintas zonas geoastronómicas de la Tierra.• Las dos causas principales de la circulación atmosférica a gran escala son

el calentamiento diferencial de la superficie terrestre según la latitud, y la inercia y fuerza centrífuga producidas por la rotación del planeta.

• En la civilización humana, el viento ha inspirado la mitología, ha afectado a los acontecimientos históricos, ha extendido el alcance del transporte y la guerra, y ha proporcionado una fuente de energía para el trabajo mecánico, la electricidad y el ocio. El viento ha impulsado los viajes de los veleros a través de los océanos de la Tierra. Los globos aerostáticos utilizan el viento para viajes cortos, y el vuelo con motor lo utilizan para generar sustentación y reducir el consumo de combustible. Las zonas con cizalladura del viento provocado por varios fenómenos meteorológicos pueden provocar situaciones peligrosas para las aeronaves. Cuando los vientos son fuertes, los árboles y las estructuras creadas por los seres humanos pueden llegar a resultar dañados o destruidos.

• La primera descripción científica conocida del viento se debe al físico italiano Evangelista Torricelli: ...los vientos son producidos por diferencias en la temperatura del aire, y por tanto de la densidad, entre dos regiones de la Tierra.

TIPOS DE VIENTOS

• Los vientos alisios: soplan de manera relativamente constante en verano (hemisferio norte) y menos en invierno. Circulan entre los trópicos, desde los 30-35º de latitud hacia el ecuador. Se dirigen desde las altas presiones subtropicales, hacia las bajas presiones ecuatoriales.• El contraalisio o antialisio: es el viento constante ubicado en la parte superior

de la atmósfera de la zona intertropical, que se origina en las proximidades del ecuador terrestre y que se desplaza en sentido noreste en el hemisferio norte y en sentido sureste en el hemisferio sur. Es un viento opuesto al alisio, desplazándose por sobre éste en ambos hemisferios y llega hasta unos 30º de latitud aproximadamente

VIENTOS TEMPORALES

• Una depresión, un ciclón o un área de baja presión en la superficie producida por el calentamiento superficial del aire obliga al aire caliente a ascender y da origen a una zona de alta presión en altura donde el aire frío y seco desciende hacia las zonas desde donde procedía el aire en la superficie.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS VIENTOS

El estudio sistemático de las características del viento es muy importante para:• dimensionar estructuras de edificios como silos, grandes galpones, edificaciones elevadas,

etc.• diseñar campos de generación eólica de energía eléctrica.• diseñar protección de márgenes en embalses y los taludes de montante en las presas.La medición de la velocidad y dirección del viento se efectúa con instrumentos registradores llamados anemómetros, que disponen de dos sensores: uno para medir la velocidad y otro para medir la dirección del viento. Las mediciones se registran en anemógrafos.Para que las mediciones sean comparables con las mediciones efectuadas en otros lugares del planeta, las torres con los sensores de velocidad y dirección deben obedecer a normativas estrictas dictadas por la OMM - Organización Meteorológica Mundial.

VIENTO COMO CORRIENTE DE CARGA

• Los mecanismos de carga de fluido del viento y la corriente de los miembros expuestos o sumergidas de estructuras fuera de la costa son idénticos.• Las fuerzas del viento en estructuras mar adentro

representan aproximadamente el 15% del total de las fuerzas de viento, las corrientes y las olas que actúan sobre la estructura.

• En aguas profundas, las fuerzas inducidas por el viento pueden tener un efecto relativo más grande en la base del momento de vuelco de la parte inferior es structura emplaza a causa de los grandes brazos de momento involucradas. Dado que la presencia de fuertes vientos se acompaña siempre de fuerte oleaje, las cargas de viento y las olas siempre se aplican simultáneamente en el proceso de diseño.

• Hay dos tipos de velocidades del viento son considerados en el diseño de estructuras fuera de la costa siendo éstas las velocidades del viento constantes y de ráfagas. La velocidad del viento sostenido se define como la velocidad media del viento durante un intervalo de tiempo de 1minuto medido a una altura de 10 m sobre el nivel del agua todavía.

• Para fines de diseño, es habitual para definir una velocidad del viento sostenido que es estadísticamente probable que ocurra una vez en 50 o 100 años (el período de retorno). La velocidad del viento sobre el nivel del mar varía significativamente con la altura debido a la capa límite inducida por la viscosidad.

• A pesar de que las velocidades del viento constantes y de ráfagas ofrecen algunas cuantificación de la naturaleza estadísticamente aleatoria de la turbulencia del viento, esta función se puede definir aún más por escribir una densidad espectral de potencia de la de la línea (paralela a la dirección media del viento).

Huracanes y tifones • Un ciclón tropical es un término meteorológico usado para referirse a

un sistema tormentoso caracterizado por una circulación cerrada alrededor de un centro de baja presión y que produce fuertes vientos y abundante lluvia. Los ciclones tropicales extraen su energía de la condensación de aire húmedo, produciendo fuertes vientos. Se distinguen de otras tormentas ciclónicas, como las bajas polares, por el mecanismo de calor que las alimenta, que las convierte en sistemas tormentosos de "núcleo cálido". Dependiendo de su fuerza un ciclón tropical puede llamarse depresión tropical, tormenta tropical, huracán y de su localización se pueden llamar tifón (especialmente en las Islas Filipinas y China) o simplemente ciclón.

Los diámetros de estos van desde un máximo de 1000 a 100 millas o menos. Y las ráfagas de viento tiene aproximadamente 50 a 100 millas de ancho. La tormenta en su conjunto puede moverse en cualquier dirección. Normalmente se mueve a una velocidad de menos de 20 mph.

MAPA MUNDIAL DE CICLONES TROPICALES ENTRE LOS AÑOS 1985 Y 2005.

• En el pacifico central las zonas de alta y baja presión forman rachas de viento de hasta 30 nudo, en algunas ocasiones se superponen llegando hasta los 60 nudos, lo cual en unas 6 horas aproximadas causa un oleaje considerable de hasta 1metro lo cual puede afectar la estructura, tanto en la base como en la plataforma.

• Es importante considerar las zonas atípicas de huracanes, por lo cual no considerar los datos sobre el viento y/o ciclones puede ser catastrófico para nuestra estructura fuera de la costa.

Huracán Patricia

• Huracán Patricia, categoría 5, el huracán más poderoso registrado en toda la historia del mundo visto desde la Estación Espacial Internacional el 22 de octubre de 2015. El ciclón desarrolló ráfagas de 400 km/h, azotando las costas mexicanas (Jalisco, Colima, Nayarit).

• Los vientos ciclónicos tienen gran impacto en las construcciones fuera de la costa ya que pueden durar horas, lo cual en este tiempo la estructura se somete a cargas excesivas, lo cual afecta seriamente en el diseño de la estructura.