Los cambios climáticos podrían trasladar el riesgo de congelación para la aviación a otras altitudes y períodos del año

Un informe publicado por la Agencia de la Unión Europea para la Seguridad Aérea muestra que el calentamiento climático puede modificar la frecuencia, altitud y severidad de las condiciones de congelación que enfrentan las aeronaves. Sin embargo, los datos disponibles son insuficientes para proyecciones firmes, y la EASA pide mejores observaciones, modelos climáticos más precisos y una evaluación de cómo cambia la exposición de las rutas aéreas a este riesgo.

Los cambios climáticos podrían modificar los lugares, altitudes y épocas del año en que los aviones encuentran condiciones de congelación, pero los datos disponibles no permiten aún establecer con suficiente precisión cómo evolucionará el riesgo. Un informe publicado por la Agencia de la Unión Europea para la Seguridad Aérea, EASA, concluye que los estudios preliminares indican posibles cambios en la frecuencia y severidad de la congelación y pide una nueva etapa de investigación que vincule la evolución del clima con la exposición efectiva de la aviación.

En resumen

1. La congelación atmosférica puede afectar la sustentación y el control de la aeronave, puede bloquear sensores y puede reducir el rendimiento o funcionamiento de los motores.

2. Las investigaciones analizadas indican la posibilidad de que, en un clima más cálido, algunas condiciones favorables a la congelación se desplacen hacia altitudes más altas y modifiquen su distribución estacional.

3. Un estudio europeo preliminar citado en el informe indica una frecuencia reducida de condiciones de congelación en invierno y una mayor en verano, pero la EASA subraya que las evidencias son aún demasiado limitadas para conclusiones firmes.

4. La previsión ha mejorado, pero los modelos siguen enfrentando dificultades en la estimación de la severidad de la congelación y de las condiciones con cristales de hielo a gran altitud.

5. El informe recomienda el desarrollo de bases de datos mejores, el uso de información proveniente directamente de aeronaves y estudios climatológicos que comparen la evolución de la congelación con las rutas efectivamente operadas por la aviación comercial.

La congelación ocurre cuando las condiciones atmosféricas permiten la formación o acumulación de hielo en las superficies o componentes de una aeronave. El fenómeno puede implicar gotas de agua superenfriadas que se congelan al contacto, cristales de hielo o combinaciones de ambos, y las consecuencias varían en función del tipo de aeronave, la fase de vuelo y las propiedades de la nube atravesada.

La acumulación de hielo en las alas puede reducir la sustentación y aumentar la resistencia aerodinámica, y su formación cerca de las superficies de control puede afectar la maniobrabilidad. El hielo también puede bloquear las sondas que miden la presión o temperatura, produciendo indicaciones erróneas para la tripulación y los sistemas automáticos, mientras que la acumulación en los motores puede provocar pérdidas de potencia, vibraciones, daños a los compresores o, en casos severos, la detención del motor.

El riesgo no es uniforme para todas las aeronaves. El informe muestra que los aviones pequeños y los helicópteros son generalmente más sensibles que los aviones grandes, tanto porque el hielo puede acumularse de manera más eficiente en superficies pequeñas, como porque estos tienen menos potencia disponible para compensar la degradación del rendimiento. La aproximación y la espera a baja altitud también pueden convertirse en fases más vulnerables ya que la aeronave opera a velocidades más bajas.

La aviación gestiona estas condiciones mediante la combinación de diseño y certificación de aeronaves, sistemas anti-congelación y deshielo, pronósticos meteorológicos y procedimientos operacionales. Los pilotos pueden cambiar la altitud o la ruta para evitar una zona peligrosa, y los aeropuertos en regiones frías utilizan equipos y fluidos de deshielo antes del despegue.

El informe de la EASA analiza si las premisas meteorológicas en las que se basa este sistema seguirán siendo las mismas a medida que el clima se calienta. En este momento, la respuesta no es lo suficientemente conocida como para permitir una proyección única sobre el futuro de la congelación.

Los estudios existentes indican que el calentamiento puede desplazar la altitud a la que ocurren las temperaturas favorables para la formación de hielo. Para Europa, un análisis preliminar basado en cuatro modelos climáticos ha identificado un desplazamiento general de las condiciones favorables a la congelación hacia altitudes más altas y cambios en la distribución geográfica, junto con una reducción de la frecuencia en invierno y un aumento en verano.

Estos resultados no permiten, sin embargo, concluir que el vuelo en Europa se volverá en general más peligroso debido a la congelación. El informe subraya que la investigación sobre la evolución futura de la congelación a las altitudes a las que operan las aeronaves es muy limitada, y la confianza en las proyecciones sobre los efectos en las operaciones aéreas sigue siendo baja.

Algunos cambios pueden ir incluso en direcciones diferentes. Las investigaciones sobre precipitaciones heladas indican una posible reducción de los días con tales condiciones en partes de Europa Central y del Este, mientras que otras regiones o altitudes pueden registrar un aumento. En el norte de Europa, por ejemplo, los estudios analizados anticipan menos congelación cerca de la superficie en muchas áreas, pero las condiciones pueden persistir en las regiones nórdicas y montañosas.

Un problema es que el calentamiento no solo modifica la temperatura. La cantidad de humedad en la atmósfera, las propiedades de las nubes, la convección y la distribución de gotas y cristales de hielo pueden evolucionar simultáneamente, y estas son precisamente las variables que determinan si una nube produce o no una congelación peligrosa.

El informe presta especial atención a las condiciones con gotas grandes de agua superenfriada, como la lluvia y la llovizna helada. Las gotas más grandes pueden llegar más allá de las superficies protegidas de una aeronave y pueden formar hielo en áreas donde los sistemas de protección convencionales son menos eficaces.

Otro riesgo diferente aparece a grandes altitudes, cerca de sistemas convectivos, donde altas concentraciones de cristales de hielo pueden afectar los motores y ciertos instrumentos. Los cristales pueden penetrar en el motor, derretirse en las zonas más cálidas y volver a congelarse en otros componentes, donde las acumulaciones resultantes pueden perturbar el flujo de aire o dañar el compresor.

Estas condiciones son difíciles de detectar directamente con radar meteorológico a bordo. Las nubes con altas concentraciones de cristales de hielo pueden producir señales de radar mucho más débiles que las precipitaciones líquidas, de modo que una aeronave puede encontrar un riesgo relevante incluso en áreas donde el radar a la altitud de vuelo no muestra una fuerte reflectividad.

Los sistemas de pronóstico han mejorado considerablemente en la última década, especialmente gracias a la mayor resolución de los modelos y a la representación más detallada de los procesos en las nubes. Sin embargo, el informe muestra que determinar la severidad sigue siendo mucho más difícil que identificar la probabilidad de que ocurra congelación.

Los comentarios recopilados de los servicios meteorológicos europeos indican un problema adicional: algunos modelos tienden a sobreestimar las condiciones moderadas y a subestimar la congelación severa. La evaluación de la precisión es a su vez difícil porque el número de observaciones objetivas en la atmósfera es reducido, y los informes de los pilotos pueden depender del tipo de aeronave, de la percepción de la tripulación y de las medidas de evitación ya tomadas.

El informe recomienda un uso más sistemático de los datos provenientes directamente de aeronaves en servicio. La información anonimizada de motores, señales de detectores de hielo y otros medidores podría combinarse con observaciones meteorológicas para verificar y mejorar los modelos.

La EASA también propone el desarrollo de estudios climatológicos que no solo busquen la aparición del fenómeno, sino que lo comparen con las rutas que los aviones operan efectivamente. Los autores dicen que no han identificado investigaciones que combinen la climatología de la congelación con datos de tráfico aéreo, lo que dificulta medir cómo la exposición real de la aviación se modifica con el tiempo.

Un análisis de este tipo permitiría diferenciar entre dos evoluciones: el cambio de las condiciones atmosféricas en una determinada región y el cambio del riesgo efectivamente encontrado por las aeronaves. Una zona puede registrar más condiciones favorables a la congelación sin que la exposición de la aviación aumente en la misma medida si las rutas son diferentes, y la situación inversa es igualmente posible.

El informe recomienda dos direcciones principales de trabajo. La primera busca mejorar los indicadores de congelación, las observaciones y la capacidad de estimar la severidad, y la segunda el uso de estas herramientas para estudiar las tendencias históricas y realizar proyecciones climáticas futuras.

Hasta que estos análisis estén disponibles, la EASA considera los posibles cambios en la frecuencia, altitud y severidad de la congelación como un riesgo que debe ser mejor medido, no como un deterioro ya demostrado de la seguridad de la aviación europea.

El informe fue realizado en el marco de la Red Europea sobre el Impacto del Cambio Climático en la Aviación, la red de la EASA que reúne a autoridades, fabricantes, operadores, servicios meteorológicos e investigadores para estudiar los efectos de los cambios climáticos sobre la aviación.

La evaluación concluye que los mecanismos por los cuales el hielo afecta a las aeronaves son bien conocidos y que la aviación dispone de sistemas de diseño, certificación y operación para gestionar este riesgo. La incertidumbre se refiere, en primer lugar, a cómo cambiará el entorno atmosférico en el que estos sistemas deben funcionar en las próximas décadas.

Las evidencias disponibles sugieren posibles cambios en la frecuencia, altitud y severidad de las condiciones de congelación, pero el informe no establece que estos aumenten de manera uniforme ni cuantifica un aumento futuro de accidentes o incidentes. La prioridad recomendada es construir los datos necesarios para que estos cambios puedan ser medidos e introducidos en las evaluaciones de seguridad y en la planificación operativa.