Aprèn - Jordi Mazón Bueso

La natura com la coneixem de vegades pot ser sorprenent bonica i profitosa, però de vegades es presenten fenòmens naturals que poden presentar risc per la seguretat del nostre benestar. Aproximadament uns 18.000 avions estan volant ara mateix per tot el món, la aviació comercial transporta més de 4 mil milions de viatgers a l'any, xifra que està incrementant cada dia més a mesura que noves companyies es formen i els preus dels bitllets disminueixen. Avui en dia s'assumeix que la seguretat de tots aquests passatgers esta assegurada. Com se sap, en els últims anys, el món de la aviació ha fet uns passos enormes en el camp de la Seguretat. Aquestes millores pel que fa a la Seguretat dels passatgers han reduït el nombre d'accidents i de incidents fent aquest mètode de transport un dels més segurs fins al moment. Tanmateix els accidents aeris segueixen ocurrent i els casos deguts a fenòmens meteorològics juntament amb els lligats a factors humans són la causa principal. Una de les amenaces més grans son les tempestes, que son formades per granís, llamps, pluja intensa i turbulències. Els pilots estan entrenats per evitar aquestes condicions perquè poden comprometre la seguretat del vol i poden comprometre la aeronavegabilitat de la aeronau. Per això grans quantitats de diners s'inverteixen cada any per tractar de predir condicions meteorològiques perilloses. Aquesta informació obtinguda, es utilitzada per controladors, aerolíneas i pilots per poder dur a terme les operacions amb les condicions mes segures. L'objectiu principal del projecte es l'estudi de com el fenomen dels llamps afecta el món de l'aviació. S'obté informació de les bases de dades Federal Aviation Administration (FAA) i la European Union Aviation Safety Agency (EASA) i es valora si els accidents degut als llamps han incrementat o disminuït. A més a més aquest projecte realitza l'estudi dels casos reals d'on s'ha extret informació meteorològica del dia de l'accident i es compara amb els estudis teòrics adquirits prèviament. D'aquests es determina i es corrobora si les dades obtingudes han pogut estar causades per els impactes de llamps.

The nature as it is known sometimes is astonishing and beautiful and we can benefit of it, but sometimes it presents dangerous and unsafe natural phenomena that can cause damage over villages, cities and countries. Approximately, over 18.000 planes are flying in this moment over the world, commercial aviation transports more than four billion passengers annually and this number is increasing every day. Nowadays, it is assumed that with this demand and considering that airplanes are flying over 40.000 feet above the ground, the most important thing that all the airlines companies have to ensure is the safety of the passengers. As it is known, in the last years, the aviation world has made enormous steps in this field. These improvements regarding the safety of passengers have reduced the number of accidents and incidents, making safer this industry. However, the weather is still today probably the major cause of aviation accidents and incidents. One of the biggest threats is the thunderstorm, which includes hail, lightning and strong winds. Pilots are trained to avoid these conditions because the actual planes are not enough prepared in terms of design to withstand the storms. Therefore, a big amount of budget is invested every year to try to prevent dangerous situations and to predict meteorological conditions. Then, all this information is used for controllers, airlines and pilots to be able to fly in safe conditions. The main objective of this thesis is to study how the lightning phenomena are affecting the aviation world in terms of safety. This project is focused on study the cases where lighting are involved, either causing some damage to the airplane or even causing the airplane's destruction. The information of all these study cases have been extracted from the meteorological data of lighting recorders companies presented in Federal Aviation Administration (FAA) and European Union Aviation Safety Agency (EASA) accidents database. Furthermore, it will be analyzed how a lightning strike can be a major event in accident nowadays.

Análisis del evento de viento fuerte (ventisca) de diciembre del año 2000 en los Pirineos orientales

Trabajo final de grado

Vidaller Guillén, Ana

Tutor/a - Director/a: Mazón Bueso, Jordi; Pino González, David

Fecha de publicación: 2019

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

On December 30 of the year 2000, a strong and sudden episode of wind hit the Eastern Pyrenees, causing a severe blizzard. The wind lifted the snow that covered the ground, reducing visibility and causing extreme conditions that caused fatalities. The aim of this proposal is to study the weather conditions of this extreme event. Observations of temperature, precipitation and wind velocity collected by the weather stations of the Servei Meterològic de Catalunya closest to the region where the blizzard occurs are analyzed. In addition, a synoptic analysis has been made to examine the possible causes of the blizzard generated using two models: United Kingdom Meteorological Office Model and Climate Forecast System Reanalysis. Subsequently mountain waves are presented and defined, a specific type of turbulence, given its importance in aviation. Different parameters are also described (the frequency of Brünt Väisälä, the Froude number or the Scorer parameter) that helps to diagnose its appearance. These parameters are obtained in the area under study by using a numerical simulation with the Weather Research and Forecasting mesoscale model. Sections of wind fields and potential temperature for the period of the blizzard are also shown and analyzed. The simulation shows the influence of orographic characteristics on the atmospheric conditions and the stability of the atmosphere and the generation of mountain waves are quantified.

El 30 de diciembre de 2000, un fuerte y repentino episodio de viento azotó los Pirineos orientales, causando una grave ventisca. El aire levantó la nieve que cubría el suelo, reduciendo la visibilidad y causando condiciones extremas que produjeron víctimas mortales. El objetivo de este trabajo es estudiar las condiciones meteorológicas de este evento extremo. Se analizan observaciones de temperatura, precipitación y velocidad de viento recogidas por las estaciones meteorológicas del Servei Meterològic de Catalunya más cercanas a la región donde sucede la ventisca. Además, se ha realizado un análisis sinóptico para examinar las posibles causas de la ventisca generada usando dos modelos: United Kingdom Meteorological Office Model y Climate Forecast System Reanalysis. Posteriormente se presentan y definen las ondas de montaña, un tipo concreto de turbulencias, dada su importancia en la aviación. Se describen también diferentes parámetros (la frecuencia de Brünt Väisälä, el número de Froude o el parámetro de Scorer) que ayudan a diagnosticar su aparición. Estos parámetros se obtienen en la zona de estudio mediante una simulación numérica con el modelo de mesoescala Weather Research and Forecasting. También se muestran y analizan secciones verticales y horizontales del campo de viento y temperatura potencial para el periodo de la ventisca. La simulación muestra la influencia de las características orográficas en las condiciones atmosféricas y se cuantifica la estabilidad de la atmósfera y la generación de ondas de montaña.

MET: Final exam: spring 2019 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2019

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

METEOROLOGIA - 300246

Acceso al texto completo

MET: Mid term exam: spring 2019 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2019

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

METEOROLOGIA - 300246

Acceso al texto completo

FQ tardor 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2018

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

METEOROLOGIA - 300246

Acceso al texto completo

Final primavera 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2018

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

METEOROLOGIA - 300246

Acceso al texto completo

MQ tardor 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2018

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

METEOROLOGIA - 300246

Acceso al texto completo

MQ primavera 2018 Restricted access to the UPC academic community

Examen

Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2018

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

METEOROLOGIA - 300246

Acceso al texto completo

Contrails distribution and variation in Catalonia during the last three years (2014-2016)

Trabajo final de grado

Partal Camps, M. Núria

Tutor/a - Director/a: Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2017

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

Meteodiversity Index during the 20 th century in Europe

Trabajo final de grado

Moreno Rodriguez, Arturo

Tutor/a - Director/a: Pino González, David; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2017

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

Implementación de sensores piezoeléctricos para la generación eléctrica bajo calzada: aplicaciones en el Aeropuerto de Barcelona

Trabajo final de grado

Tena Torrecilla, Kevin

Tutor/a - Director/a: Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2017

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

Potential of katabatic and valley winds for generation of wind energy

Trabajo final de grado

Laboreo Esteban, Juan

Tutor/a - Director/a: Rojas Gregorio, José Ignacio; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2017

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

Evaluation of the wind resource in the Agropolis in Viladecans: estimation and measurement of wind energy produced by small wind turbines

Trabajo final de grado

Cabrera Agudo, Bárbara

Tutor/a - Director/a: Rojas Gregorio, José Ignacio; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2016

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

Fenómeno Flash Heat y Flash Cold a lo largo del siglo XX en la Península Ibérica

Trabajo final de grado

Almarza Gonzalez, Victor; Cortes Amador, Jacob

Tutor/a - Director/a: Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2015

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

Hot and cold waves are perfectly defined by different meteorology agencies in matters of time and area. However, there is a phenomenon that takes place on a lower spatial and temporal scale. It is known as Flash Heat and Flash cold. According to the Spanish State Meteorology Agency (AEMet), a heat wave is an episode of, at least, three consecutive days where 10% or more of its stations record maximum temperatures that are over 95% of their list of maximum daily temperatures in the months of July and August for the period between 1971 and 2000. Likewise, AEMet considers that a cold wave is an episode of, at least, three consecutive days where 10% of its stations register minimum temperatures below 5% of their recorded minimum daily temperatures of January and February from 1971 until 2000. Following the research done by Mazón et al. (2014), where the Flash Heat phenomenon is described, we have developed its investigation and defined the Flash Cold by analogy. The main purpose of this paper is to analyze the data presented in order to explain the phenomena that we have studied. To develop our research, daily data from 22 different weather stations across Spain dating from 1900 until 2010 have been used as well as data collected from NETCDF for the period between 1970 and 2010. Working with these two formats has allowed us to detect discrepancies between using real and estimated values. Once all the data has been analyzed, the effect that these phenomena have in aeronautics will be studied through a theoretical analysis of the equations and the relation between its terms. Lastly, we will present the conclusions obtained through our research in order to finish this study and complete the project.

Las olas de calor y frío están perfectamente definidas en cuanto a tiempo y área por diferentes agencias meteorológicas, pero hay un fenómeno el cual se sitúa en una escala espacial y temporal inferior, el Flash Heat y el Flash Co ld. Según la Agencia Estatal de Meteorologia (AEMet) se considera una ola de calor como un episodio de, al menos, tres días consecutivos, en el que como mínimo el 10% de las estaciones consideradas registran máximas por encima del percentil del 95% de su serie de temperaturas máximas diarias de los meses de julio y agosto del periodo 1971 - 2000. De la misma manera, según AEMet, se considera ola de frío un episodio de al menos tres días consecutivos, en que como mínimo el 10% de las estaciones consideradas registran mínimas por debajo del percentil del 5% de su serie de temperaturas mínimas diarias de los meses de enero y febrero del periodo 1971 - 2000 . Siguiendo las investigaciones en Mazón et al. (2014) (ver en [ 1 ]) , en el cual se define el fenómeno Flash Heat, hemos procedido a seguir con la investigación y, análogamente al Flash Heat, definir el Flash Cold. El objetivo principal de este trabajo es analizar los datos proporcionados con el fin de mostrar y dar explicación a los fenómenos investigados. Usaremos datos discretos desde 1900 a 2010 de 22 estaciones meteorológicas repartidas por la geografía española y por otro lado, datos NETCDF desde 1970 a 2010. Además, trabajar con estos dos formatos, nos permitirá observar las di screpancias entre trabajar con datos reales y datos interpolados. Una vez se hayan analizado todos los datos, se estudiará la repercusión de estos fenómenos en la aeronáutica a través del análisis teórico de las ecuaciones y la relación entre sus términos . Finalmente extraeremos las conclusiones que hemos obtenido de nuestra investigación, dando por acabado nuestro proyecto

Influència dels Flash heats en l'aeronavegació

Trabajo final de grado

Ramirez Valdes, Lenin

Tutor/a - Director/a: Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2013

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

La definició d'onada de calor varia en funció de la zona geogràfica mundial. A Espanya per exemple, l'Agència Estatal de Meteorologia (AEM) la defineix com un període de com a mínim 3 dies amb temperatures ambientals superiors als 32,3°C. A nivell internacional l'Organització Meteorològica Mundial (WMO) dictamina que per poder parlar d'onada de calor la temperatura ha de ser anormalment alta durant com a mínim 2 dies. Per altre banda, la Amercian Meteorological Society defineix un heat burst com una pujada de temperatura fins a uns nivells anormalment alts durant uns pocs minuts. Analitzant les definicions d'onada de calor i de heat burst es pot observar que entre els dos fenòmens hi ha un buit temporal que a data d'avui no està definit per cap fenomen conegut. Aquest buit no només és temporal, també és espacial ja que una onada de calor abasta zones molt extenses de terreny, mentre que un heat burst a penes abasta uns pocs quilòmetres. Per omplir aquest buit, basant-me en les observacions del meteoròleg Jordi Mazón, dono a conèixer el fenomen “Flash Heat” que tindrà les característiques intermèdies, a nivell temporal i espacial, entre una onada de calor i un heat burst. Per tant, l'objectiu principal d'aquest treball és, a partir de l'anàlisi d'un cas real, analitzar aquest nou fenomen meteorològic i donar una mostra de la seva existència mostrant com es produeix la pujada de la temperatura ambiental fins a quotes anormalment elevades durant un període inferior a 2 dies però superior a uns minuts. Afectant a un espai de terreny comprés entre els que abastarien una onada de calor i un heat burst. Aquest anàlisi es durà a terme mitjançant l'estudi de dades d'estacions meteorològiques de la zona de Creta (Grècia) i mitjançant l'estudi d'una simulació numèrica de les condicions ambientals per tal d'analitzar els canvis atmosfèrics de la zona afectada. L'altre objectiu del treball és analitzar els possibles efectes que pot portar en el món de l'aeronàutica el fet de sobrevolar una zona que estigui patint un Flash Heat. Ja que això comportaria uns canvis molt ràpids en factors bàsics per aconseguir la sustentació com són la pressió, la densitat o la temperatura que poden afectar negativament a les operacions de vol de les aeronaus. Aquest segon anàlisi es durà a terme fent un estudi de com es relacionen les condicions de vol dels diferents tipus d'aeronaus amb els factors que varien en un flash heat, agafant sempre com a referència l'episodi de flash heat estudiat.

The definition of heat wave varies depending of the world geographical area. In Spain, for example, the Spanish meteorological agency (AEM) defines heat wave as a period of at least 3 days with temperatures exceeding 32.3°C. Internationally the World Meteorological Organization (WMO) considers that to talk about heat wave temperature should be abnormally high for at least 2 days. On the other hand, the American Meteorological Society defines heat burst as a rise of temperature to abnormally high levels that lasts a few minutes. Analyzing the definition of heat wave and heat burst can be observed that between the two phenomena there is a temporary gap which is not defined by any known phenomenon. This vacuum is not only temporary, it's also spatial as a heat wave covers large areas of land while a heat burst encompasses just a few kilometers. To fill this gap, considering the observations of meteorologist Jordi Mazón, I present the phenomenon Flash Heat as the event which has intermediate characteristics between a heat wave and a heat burst in reference to the duration of time and the space spanned. Therefore the main objective of this project is to give a sample of the existence of this new weather phenomenon thanks to the analysis of a real case. Also to explain how the flash heat event develops to get a rise in temperature to abnormally high values for a period of less than 2 days. Affecting an area of land included between the covering area of a heat wave and a heat burst. This analysis is carried out by studying data from weather stations in the area of Crete (Greece) and by studying a numerical simulation of the ambient conditions to analyze the atmospheric changes in the affected area. The other goal of this project is to analyze the possible effects that can bring to the aeronautics world to fly over an area which is suffering a Flash Heat. Since this involves some rapid changes in basic factors as pressure, density and temperature that can adversely affect the lift and the flight operations of aircrafts. This second analysis is carried out by studying how flight conditions interact with the factors which vary in a flash heat event, always taking as reference the flash heat event studied.

Electric energy production with small scale wind turbines in Viladecans (Delta del Llobregat)

Trabajo final de grado

Jou Lopez, Jordi; Valle Lozano, Aaron David

Tutor/a - Director/a: Rojas Gregorio, José Ignacio; Mazón Bueso, Jordi

Fecha de publicación: 2013

Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aeroespacial de Castelldefels (EETAC)

Ver detalle Acceso al texto completo

The objective of this project was to determine which of the two small scale wind turbines presented (IT-PE-100 and HP-600) was the most appropriate for the wind conditions of Viladecans (Delta del Llobregat). Firstly, a wind study was conducted in order to obtain the speed distribution, using Weibull probability density function, and showed a weighted average speed of 1.46 m/s. It was decided that the best way to choose one of the two turbines would be using Fast & Aerodyn simulation software, using the previously calculated wind speed distribution, to obtain the generator power curve for each case. For the IT-PE-100 model, we used already calculated Fast & Aerodyn files from other projects conducted at Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), and only changed the wind files, to adequate the outputs to the Viladecans area. With that wind speed distribution, the software submitted a yearly income of 99.6kWh. For the HP-600, the Fast & Aerodyn files were had to be made from scratch. Since only one of the turbine blades was available for our study, it was decided to perform a 3D digitalization. That gave us a point cloud of the blade, which was converted into a CAD file using Rapidform, a reverse engineering software. With the CAD file we were able to perform a flow simulation along the blade, using SolidWorks, in order to obtain all the necessary aerodynamic parameters needed for the creation of the Fast & Aerodyn files. These files, along with the previously calculated wind speed distribution, were used as inputs in Fast & Aerodyn, which gave us a yearly income of 66kWh, which was to be expected, since this wind turbine model is thought to work at higher wind speeds. Therefore, it was concluded that the best option for the Viladecans area was the IT-PE-100 small scale wind turbine.

L'objectiu d'aquest projecte és determinar quin dels dos aerogeneradors proposats ( IT - PE - 100 i HP - 600) és el més apropiat per les condicions de v ent a Viladecans (Delta del Llobregat). Primerament, es va dur a terme un estudi del vent, amb l'objectiu d'obtenir la distribució de velocitats fent servir la funció de densitat de probabilitat de Weibull. Aquesta distribució va resultar en una mitja pon derada de velocitats de 1.46 m/s. Es va decidir que la millor manera d'escollir una de les dues turbines seria fer servir el software de simulació Fast & Aerodyn, fent servir com a inputs la distribució de probabilitat del vent prèviament calculada, junta ment amb arxius de caracterització dels aerogeneradors, amb tal d'obtenir la corba de potència per cada cas. Pel model IT - PE - 100 es van fer servir arxius de Fast & Aerodyn ja generats, extrets d'altres projectes fets a la Universitat Politècnica de Catalu nya (UPC). Per tal d'adequar els resultats a l'àrea de Viladecans, només es van haver de modificar els arxius relatius al vent. Amb aquests inputs, el software va reportar una producció energètica anual de 99.6kWh. Amb el cas de l'aerogenerador HP - 600, el s arxius de Fast & Aerodyn van haver de ser creats de forma íntegra. Degut a que només teníem a la nostra disposició una de les pales de la turbina, es va decidir fer una digitalització en 3D d'aquesta. Aquest procés ens va donar el núvol de punts de la pa la, que va ser convertit a un arxiu de tipus CAD mitjançant el software d'enginyeria inversa Rapidform. Important l'arxiu de CAD a SolidWorks, va ser possible fer una simulació de flux al voltant de la pala, que ens va permetre obtenir tots els paràmetres aerodinàmics necessaris per la creació dels inputs demanats per Fast & Aerodyn. Aquests arxius, juntament amb la distribució de vents que va ser calculada prèviament, ens van reportar una producció energètica anual inferior de 66.3kWh. Per tant, es va con cloure que la millor opció per l'àrea de Viladecans era fer servir l'aerogenerador IT - PE - 100.