“El impacto de la actividad volcánica en la aviación”

Guillermo Vega Gowrzong,

Gestor de Meteorología Aeronáutica, DGAC

El impacto de la actividad volcánica en la aviación

Contenido

• Características de los volcanes

• Composición de la ceniza volcánica

• Efectos de la ceniza volcánica en las aeronaves

• Designación de los VAACs

• Medidas para reducir la vulnerabilidad del aeropuerto por la ceniza volcánica

• Procedimientos y prácticas de limpieza de pistas, plataformas y calles de rodaje por la ceniza volcánica

Efecto de las cenizas volcánicas

Características de los volcanes

Nube de vapor volcán Popocatépetl (México)

Erupciones de volcanes

Mapa regional de volcanes

Características de la ceniza volcánica

• Tamaño de menos de 1 mm

• Forma irregular y con filos

• Abrasiva

• Capaz de contener carga

electrostática

• Habilidad de absorber el agua y

transformarse en un aerosol ácido

corrosivo

Monitoreo

• Consiste en la observación continua y

permanente del volcán por medio de una

instrumentación especializada con la finalidad

de detectar oportunamente alguna variación

importante de su actividad que a su vez

conduzca a tomar medidas de seguridad o en

su caso, poner en marcha un plan de

emergencia preestablecido

Composición del gas volcánico

H2O vapor de agua

CO2 dióxido de carbono

SO2 dióxido de azufre

CO monóxido de carbono

H2S sulfuro de hidrógeno

HCL cloruro de hidrógeno

HF fluoruro de hidrógeno

He helio

Composición de la ceniza volcánica

SiO2 dióxido de silicón

Al2O3 óxido de aluminio

Fe2O3 óxido de hierro

CaO óxido de calcio

Na2O óxido de sodio

MgO óxido de magnesio

K2O óxido de potasio

TiO2 dióxido de titanio

P2O5 pentóxido de fósforo

Material de Orientación sobre Cenizas Volcánicas

• Anexo 3 de OACI/Regulaciones Técnica de la OMM [C 3.1], Capítulo 3, Apéndice 2, Tabla A2‐1, Plantilla para mensajes de aviso de cenizas volcánicas • La seguridad de vuelo y las cenizas volcánicas, Doc 9974 • Manual sobre la vigilancia de los

volcanes en las aerovías

internacionales (IAVW) –

Procedimientos operacionales y lista de puntos de contacto, Doc 9766. (Documento en línea en la página web de la OACI) . • Manual sobre nubes de cenizas

volcánicas, materiales radiactivos y sustancias químicas tóxicas, Doc 9691

¿Por qué se vigila la ceniza volcánica?

La ceniza es severamente abrasiva a partes sensibles de motor a reacción

La ceniza se funde y reúne dentro de motores a reacción

Puede llevar a lecturas erróneas y avería del motor

Izquierda: Daño hecho al parabrisas. Derecha: Daño hecho al avión,

de un avión que se encontró con en Filipinas.

ceniza. Es casi opaco. (Alaska, USA)

Efectos de la ceniza volcánica A través de las décadas han ocurrido muchas

interrupciones en los aeropuertos y encuentros de

aeronaves por las nubes de ceniza en la atmósfera que han

resultado ser muy costosos y ha constituido una amenaza

para la vida.

Los avisos de erupción, seguimiento de la nube de ceniza y la educación sobre este tema, han

prevenido muchos desastres.

Depósitos de ceniza en el interior de la turbina

La designación de los VAACs

La OACI ha designado en base al asesoramiento de la OMM a determinados centros meteorológicos especializados para que tengan la capacidad necesaria para actuar como centros de avisos de cenizas volcánicas (VAAC).

Estos centros proporcionan asesoramientos a las oficinas de vigilancia meteorológica (MWOs) y los centros de control (ACCs) en su zona de responsabilidad, en cuanto a la trayectoria pronosticada de las cenizas volcánicas y los niveles de vuelo que probablemente estarían afectados.

Centros de avisos de ceniza volcánica, (VAAC), Washington

Efecto de la ceniza volcánica cuando se mezcla con el agua

• Una pulgada de ceniza volcánica húmeda puede pesar hasta 10 libras por pie cuadrado

• La ceniza húmeda tiene la consistencia del cemento húmedo y cuando se deposita en los techos su peso es significativo

• Si la ceniza cae mientras llueve, esta puede absorber una gran cantidad de agua, alcanzando densidades de hasta 1400 kg/m3 o más

• Conforme la ceniza se seca, se endurece, a tal punto que su remoción se dificulta y es muy costosa

• Por su composición la ceniza es de naturaleza corrosiva

• Los gases corrosivos ( SO2 ) generan lluvia ácida que causa corrosión de los techos de metal (lámina) de los edificios, hangares, sistemas eléctricos del aeropuerto, etc.

Placa testigo para tener una referencia del depósito de ceniza volcánica

La acumulación de

ceniza (menos de 1 mm),

puede cerrar un

aeropuerto

Medidas para reducir la vulnerabilidad del aeropuerto por la actividad volcánica

• Preparación adecuada • Desarrollo por parte del operador del aeropuerto de un plan operacional específico por el riesgo

de la caída de ceniza volcánica

• Método • Procedimiento para incorporar información relevante y actualizada emitida por el observatorio

vulcanológico

• Protocolo para la toma de decisiones para el cierre del aeropuerto que garantice la seguridad de los pasajeros, empleados y aeronaves.

• Procedimiento para el manejo del trafico aéreo, por presencia de ceniza en el espacio aéreo circunvecino del aeropuerto.

• Procedimientos para la limpieza, remoción y disposición de la ceniza de las superficies, instalaciones y aeronaves.

Medidas para reducir la vulnerabilidad del aeropuerto por la actividad volcánica

• Equipo

• De limpieza

• Para cubrir y sellar aeronaves, unidades automotoras, etc.

• Barredoras mecánicas

• De protección personal

• De acarreo

• Otros

Medidas para reducir la vulnerabilidad del aeropuerto por la actividad volcánica

• Alerta temprana • Monitoreo en tiempo real de la actividad volcánica explosiva

• por medio de instrumentos sísmicos y de baja frecuencia

• Pronóstico de la dispersión y caída de la ceniza • a través de modelos matemáticos

• Detección de la aproximación de la nube de ceniza • Utilizando radares Doppler

Medidas de mitigación por actividad volcánica

Por presencia de ceniza volcánica

• Mover las aeronaves y equipo de apoyo terrestre

hacia áreas cubiertas o cubrirlas de la caída de ceniza

Medidas de mitigación por actividad volcánica

Por presencia de ceniza volcánica

• Realizar una limpieza rápida y eficiente para reducir los

tiempos de cierre del aeropuerto

Medidas de mitigación por actividad volcánica

Por presencia de ceniza volcánica

• Optimizar el uso de las pistas, antes y durante las erupciones,

modificando, como se requiera, las rutas de aproximación y

despegue, evitando la ceniza volcánica

La efectividad de las medidas se mejoran

cuando se recibe oportunamente el aviso de un

inminente peligro por erupción volcánica

(Alerta temprana)

Acumulación de ceniza volcánica dentro de la zona operacional de un aeropuerto

Efectos de la acumulación de ceniza volcánica dentro de la zona operacional de un aeropuerto

• Pérdida de visibilidad

• Pistas resbalosas

• Fallas de comunicación

• Daños a las instalaciones

• Daños a las aeronaves y motores.

• Interrupción de los servicios en tierra

• Fallas en los sistemas eléctricos/electrónicos

Afectaciones a los aeropuerto por ceniza volcánica

• Pistas

• Calles de rodaje

• Plataforma

• Edificios

• Servicios en tierra

• Equipos eléctricos

• Radio ayudas a la navegación

• Instalaciones de comunicaciones

• Aeronaves estacionadas

• Hangares

Impacto de las cenizas volcánicas en los servicios en los servicios operacionales

• Aeródromos: Pistas, instalaciones, infraestructura, etc.

• Gestión del Tránsito Aéreo: Espacio aéreo, comunicaciones, radioayudas, etc.

• Servicios Meteorológicos: información SIGMET y ASHTAM, difusión, etc.

• Despacho y control operacional de vuelos: Planeación vuelos, rutas, etc.

• Mantenimiento: Motores, estructura, etc., aeronavegabilidad de aeronave

• Organismos vulcanológicos: Comunicados y difusión información, monitoreo, alerta a la población, etc.

Procedimientos de limpieza de pistas, plataformas y calles de rodaje

Precauciones

• Para evitar daños mayores al equipo para la limpieza, no utilizarlos hasta que la ceniza pueda retirarse.

• Limpiar periódicamente el área de maniobras, ya que por el movimiento de las aeronaves y vehículos, la ceniza tiende a levantarse continuamente y quedar suspendida en el aire

• Iniciar la limpieza de la zona de movimiento de aeronaves hacia la terminal de pasajeros

• Sacudir o limpiar la ceniza de las áreas o equipos que no deban humedecerse

Prácticas de como se ha resuelto la limpieza en los aeropuertos de la Patagonia, Argentina, afectados por ceniza volcánica

• Patagonia, Argentina

La limpieza puede realizarse por diferentes métodos: remover por medios mecánicos la parte gruesa de la ceniza acumulada

Por medio de maquinaria o en forma manual, dependiendo de la composición de la ceniza

Deposición final de la ceniza retirada. Algunas opciones:

Mezclarlas con la tierra y usarla como aglutinante orgánico utilizado en el agro

Acumularla en sectores alejados del área de movimiento

Mantenerla a resguardo de la acción del viento y humedecerla

Instalación de rociadores de agua en las márgenes de la pista (oneroso)

Una vez que se ha quitado la parte gruesa el resto de la limpieza se hace con agua a presión

Técnicas básicas de mitigación de cenizas volcánicas para protección de aeronaves y equipamiento sensible del aeródromo

• Pistas, Plataformas y Rodajes Mojar las cenizas con un camión tipo regador u otro método

Recoger las cenizas mediante cargadores frontales (backhoe), palas o transportadores de cinta

Acumular dichas cenizas en un área donde no se dispersarán nuevamente, se logra manteniéndola húmeda

Barrer y aspirar las cenizas residuales luego quitar con agua

Empujar las cenizas hacia el borde de la pista y mezclarla con la tierra mediante técnicas agropecuarias, ej. el arado

Instalar los dispersores en los bordes de la pista (acción onerosa) para controlar la suspensión de cenizas por el chorro de los motores

Mantener los residuos mojados en calles de rodajes y plataformas

Técnicas básicas de mitigación de cenizas volcánicas para protección de aeronaves y equipamiento sensible del aeródromo

• Equipo Auxiliar de Tierra

Limpieza y mantenimiento constantes

No lavar el equipo con agua, porque hace que la ceniza se convierta en barro e inunde el interior del equipo

Utilizar aspiradores para retirar la ceniza depositada en el equipo

Cambiar el aceite y los filtros con mayor frecuencia

Si es necesario introducir modificaciones en el diseño para mejorar el filtrado del aire o gas ingresado al equipo

Secuencia 1. Comenzar la limpieza por el centro de la pista (eje).

2. Con apoyo de un vehículo del servicio de salvamento y extinción (SEI), humedecer

la ceniza, de tal manera que pueda ser succionada con la barredora

3. Cenizas residuales :

-Barrer con escoba

-Recoger con pala

-Depositarla en una carretilla y

-Depositarla en el área designada

4. Limpiar las cajas o gabinetes de las ayudas visuales

5. Lavar las superficies con agua a presión

Infraestructura del Aeropuerto (edificio terminal, estacionamientos y estación de combustibles)

1. Barrer y aspirar las cenizas de las azoteas y cobertizos recolectarlas en bolsas y enviarlas al área designada

2. Sacudir o limpiar la ceniza de las áreas o equipos que no puedan humedecerse

3. En caso de presencia, barrer y aspirar las cenizas de la sala de reclamo, sala de última espera, hacia el ambulatorio y hasta el acceso principal del edificio terminal

4. Acumular dichas cenizas, donde se tenga la seguridad que no se dispersarán nuevamente (mantenerlas húmedas)

5. Humedecer la ceniza de las vialidades y del estacionamiento del edificio terminal hacia el acceso principal del aeropuerto

6. Succionar con la barredora las cenizas, mientras se encuentra húmeda

Conclusiones

• La actividad volcánica representa una amenaza real para muchos aeropuertos en el mundo

• El promedio de aeropuertos afectados es de 5 por año y tiende a aumentar

• No solo las erupciones de gran tamaño (Índice de Explosividad (VEI 7 y 8)) afectan a los aeropuertos, las erupciones moderadas representan el 68% (VEI 4 y 5)

• En el futuro, los aeropuertos que ya han sido afectados continuarán siendo, y los que no han sido afectados lo serán

• Todos los aeropuertos que están dentro de un radio de 300 Km de un volcán activo y con vientos predominantes hacia ellos, pueden considerarse de alto riesgo. Todo aeropuerto con riesgo elevado por la actividad volcánica, debe establecer un plan operacional para hacer frente a esta amenaza

Muchas gracias!!! 25 de agosto 2015