Hace unos treinta y cinco años se sabía que la longitud de onda y la velocidad del viento se relacionaban mediante una sencilla fórmula empírica: V=6L+10, donde V es la velocidad del viento (en nudos) en la capa dentro de la cual se produce la onda y L es la longitud de onda (en millas náuticas). Así con 40 nudos uno podría esperar una longitud de onda de unas 5 millas o unos 9 kilómetros. ¡No esperes lograr una gran precisión por este método!

Hay varios modelos matemáticos relativamente simples que le permiten a uno calcular la longitud de una onda de sotavento y la ascendencia dando por sentado que la energía ondulatoria está atrapada. El método más sencillo es un gráfico descrito por primera vez por Casswell en el Meteorological Magazine en 1.966. Ha sido ampliamente usado y apareció posteriormente en un artículo de la revista Sailplane & Gliding por Mike Garrod. Los resultados son a menudo bastante buenos pero el sistema fallaba muchos de los mejores días de onda porque contempla dos capas.

Wally Wallington escribió mucho sobre ondas en lo años cincuenta y creó un modelo de tres capas que difería de los antiguos modelos de dos capas al tener una capa convectiva en la parte inferior como se muestra en la Fig. 4 del capitulo IX. La adición de una capa convectiva inestable hace que la onda sea posible en más ocasiones.

El modelo de tres capas de Wallington es más complicado de programar pero da mejores resultados. Como todos los gráficos que asumen que las ondas están atrapadas, falla los días de inestabilidad más profunda y/o vientos fuertes en los niveles bajos. En esos días la energía ondulatoria no está completamente atrapada. El desarrollo de grandes cúmulos supone un problema añadido que sólo ha sido resuelto mediante el uso de grandes ordenadores.

Un sistema adaptado del de Wallington fue usado para obtener las curvas que aparecen en la Fig. 1. En este caso se asume que hay una capa isoterma entre 3.500 y 7.000 pies y un viento medio de 50 nudos entre los 10 y los 30.000 pies. El diagrama muestra lo que ocurre para diferentes velocidades del viento en los niveles más bajos. La velocidad en nudos aparece marcada en las partes superior e inferior.  La curva de arriba muestra las longitudes de onda. A medida que la velocidad del viento de las capas bajas se incrementa desde los 12 hasta los 35 nudos la longitud de la onda de sotavento aumenta desde algo más de 2 hasta un máximo de 16 Km. Cuando más fuerte es el viento, mayor es la longitud de onda.

Saber cómo será la ascendencia es más complicado que saber la longitud de onda. El valor depende de la altura de la montaña (en este caso se da por supuesto que es de unos 500 m. o de unos 1.600 pies) y de su anchura. Las montañas grandes producen un desplazamiento mayor aunque no resulta efectivo si su sección transversal no se ajusta a la longitud de onda. Las largas longitudes de onda requieren una montaña ancha. Las ondas cortas se producen mejor en cordilleras estrechas. En la práctica, en las cadenas montañosas son de todas las formas y tamaños, por eso uno no puede obtener resultados fiables. Sin embargo esto no significa que debamos dejar de echar cuentas.

La parte inferior de la Fig. 1 muestra cómo variaría la ascendencia. Hay dos curvas. En la  de línea continua, marcada como ÓPTIMA, se da por hecho que la anchura de la montaña se adapta a la longitud de onda. La línea de trazos marcada como SEMIANCHURA 2 Km. representa una anchura fija. Fijándonos en la línea óptima uno puede ver que la ascendencia se incrementa cuando la velocidad del viento aumenta hasta alcanzar un valor de 30 nudos. Después la ascendencia cae y el sistema se colapsa a velocidades por encima de 35 nudos. Esto es debido principalmente a la profundidad de la capa estable. Los vientos fuertes necesitan una capa de mayor estabilidad para que se formen ondas atrapadas. Subiendo la altura de la capa estable a 10.000 pies uno puede acomodar vientos superiores a los 50 nudos a los niveles bajos.

La curva dibujada a trazos indica todo lo que se pierde con velocidades de viento bajas cuando tenemos una montaña demasiado ancha. La longitud de onda es demasiado corta para ajustarse a la topografía. El valor de la mejor ascendencia es de 11 nudos cuando la velocidad del viento ronda los 30 nudos. Entonces podemos ver (si seguimos la línea de puntos) que la longitud de onda es de unos 11 Km. No obstante, cuando la velocidad del viento decae la ascendencia disminuye rápidamente y llega a ser de menos de 2 nudos cuando la velocidad del viento baja por debajo de los 16 nudos.
Pero estos resultados ¡no son dignos de confianza! Dependen del viento que sigue el contorno de las montañas y de ondas con un suave perfil sinusoidal. En el mundo real de las cosas las montañas raramente son suaves y regulares; el flujo de bajo nivel no sigue sus formas sino que escapa entre ellas. Las líneas del flujo pueden, bajo ciertas circunstancias, ser verticales o incluso retroceder.

Sin embargo es interesante destacar que hace muchos años se consideraba que la mínima velocidad del viento a baja cota necesaria para producir ondas en las montañas pequeñas debía de ser de 15 nudos. Más recientemente se ha visto que en la mayoría de los días el viento a bajo nivel era de unos 30 nudos.

La Fig. 2 muestra cómo las líneas del flujo pueden cambiar cuando la longitud de onda se altera. En A el fuerte viento produce una longitud de onda larga, tanto que el flujo se rompe desde la ladera de sotavento dejando un remolino y, a menudo, mucha turbulencia en el valle. En B una velocidad media de viento acorta la longitud de onda y, dado que se ajusta mejor a la anchura del monte, la onda tiene una amplitud mayor y produce mejor ascendencia. En C la longitud de onda es corta. Como resultado de esto la onda se puede inclinar dramáticamente. En casos extremos la onda puede incluso volverse hacia atrás y romperse produciendo condiciones muy turbulentas y duras. (Esto es descrito con mayor detalle en el próximo artículo). Finalmente, D muestra una longitud de onda demasiado corta; la onda desaparece o degenera en un pequeño oleaje de poca profundidad demasiado débil como para resultar útil.

La Fig. 3 presenta un patrón típico de nubes y el flujo en una onda de tamaño moderado sobre el Reino Unido. La inclinación de barlovento hace que el salto de onda a onda se convierta en una prueba de paciencia. Volando hacia delante, a gran velocidad, uno alcanza la cresta de la lenticular esperando encontrar ascendencia justo un poco más allá. Frecuentemente la ascendencia no comienza hasta que uno no ha alcanzado, o incluso rebasado, su borde de barlovento.

 Una cadena montañosa larga normalmente produce una franja ondulatoria bastante uniforme pero la ascendencia varía normalmente cuando la vuelas de extremo a extremo. Una nube lenticular suficientemente gruesa es, a menudo, una buena indicación de dónde se encuentra la mejor zona de la onda. Las lenticulares más delgadas que se producen más arriba son muy atractivas pero frecuentemente suelen ser más indicadores de humedad a gran altura que de ascendencia fuerte. Algunos días estas lenticulares tan delgadas y altas son parte de un sistema ondulatorio diferente situadas muy por encima de las ondas propicias para el vuelo a vela.

En los niveles más bajos los mejores indicadores del comienzo de la ascendencia ondulatoria son los pequeños fragmentos o bocanadas de nube que comienzan a aparecer justo por delante de la franja nubosa principal. Estos fragmentos nubosos crecen hasta convertirse en cúmulos propiamente dichos a medida que se desplazan con el viento. Marcan de una forma bastante fiable el comienzo del ascenso. Desde el suelo uno puede observar que estos fragmentos se transforman en nubes en un minuto o menos pero en vuelo el cambio es más difícil de percibir.

Los modelos matemáticos que son lo suficientemente simples para ser visualizados en un ordenador de escuela muestran que algunas de las ondas son muy sensibles a los pequeños cambios de la velocidad del viento o del grado de estabilidad. Un incremento de sólo 5 nudos del viento de los niveles más bajos o una pequeña reducción de la profundidad de la capa estable pueden romper el sistema ondulatorio. Los modelos simples han de asumir que el flujo ha alcanzado un estado de estabilidad. En la práctica esto lleva tiempo, a veces una hora o dos, hasta que se alcanza un flujo estable y continuo. Igualmente cuando las condiciones se modifican sus efectos no aparecen hasta que el sistema se reajusta por sí mismo. Las grandes instituciones dedicadas a la investigación, las cuales disponen de ordenadores capaces de procesar cantidades numéricas monstruosas, pueden usar complicados modelos no lineales de cálculo en tres dimensiones que muestran cómo se desarrollan los cambios y cómo se propagan. Estos método de alta tecnología no siempre son más útiles que las respuestas proporcionadas por los modelos simples pero sí pueden revelar algunos resultados sorprendentes.

INDICACIONES DE UN CARÁCTER MÁS VISUAL

Cuando hay una inversión muy fuerte y los vientos son bastante ligeros, de 20 o 40 nudos hasta los 5.000 m., normalmente nos encontramos con un sistema de onda estable con una longitud de onda corta. La ascendencia a menudo desaparece rápida e inesperadamente cuando la inversión es particularmente fuerte. No obstante mientras los espacios permanecen despejados el vuelo de cross-country resulta fácil. Con tal longitud de onda corta (debida al viento flojo y a la fuerte inversión) resulta sencillo cruzar de una franja ondulatoria a otra. El único problema en tales días es que los claros se llenen de nubes.

La Fig. 4 ilustra un flujo ondulatorio suave con una capa de estratocúmulos que discurre bajo una inversión. La existencia de aberturas en la capa nubosa depende de lo húmedo que el aire sea. El aire muy húmedo presenta muy pocas, si es que se produce alguna; su formación depende de la amplitud de onda. Una gran colina produce a menudo un incremento localizado de la amplitud de la onda. En tal caso el flujo de aire se hunde más, produciendo una abertura, y se eleva más alto formando una cúpula en la parte alta de las nubes. Estas ondas son bastante comunes con flujos del oeste-noroeste que rodean un anticiclón.

Cuando el aire más húmedo comienza a invadir lentamente las zonas altas, uno debe de permanecer atento al cierre de los claros en las nubes. Los informes por radio de lo que ocurre corriente arriba nos pueden alertar. Si las nubes extienden sus dedos sobre los claros, éste puede ser frecuentemente un buen signo de que una masa de aire cargada con más humedad ha llegado. Si uno queda atrapado por el cierre de los claros de las nubes de la onda puede buscar un escape volando viento en cola; siempre y cuando en esa dirección no haya terreno más alto. De esta forma uno puede tener la esperanza de regresar al aire más seco en el que, todavía, hay claros de nubes.