VIENTO

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Atlas de viento de Colombia
2
ISSN: 978 958 8067 96 4 
Diseño y digramación 
Imprenta Nacional de Colombia
www.imprenta.gov.co
Bogotá, D. C., Colombia 2017
Juan Manuel Santos Calderón 
Presidente de la Republica de Colombia
Luis Gilberto Murillo 
Ministro de Ambiente y Desarrollo Sostenible
Carlos Alberto Botero López 
Viceministro de Ambiente y Desarrollo Sostenible
Omar Franco Torres 
Director General 
Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios 
Ambientales – IDEAM
José Franklyn Ruiz Murcia 
Subdirector de Meteorología (E) - IDEAM
APOYO TÉCNICO
IDEAM
Olga Cecilia González
Ruth Leonor Correa Amaya
Eduardo Emilio Ramírez Acosta
Paola Andrea Bulla Portuguez
AUTORES
JOSÉ FRANKLYN RUÍZ MURCIA 
Subdirección de Meteorología del IDEAM
JULIETA SERNA CUENCA 
Subdirección de Meteorología del IDEAM
HENRY JOSUÉ ZAPATA LESMES 
Unidad de Planeación Minero Energética – UPME
Atlas de viento de Colombia
3
Agradecimientos
Expresamos un especial agradecimiento a la Universidad de Nebraska, NCAR, IRI, Jemeiwaa Ka´i S.A.S. y 
Universidad Los Libertadores, entidades que facilitaron el recurso computacional, datos globales, modelación del 
Observatorio Latinoamericano de Eventos Extraordinarios (OLE2), datos mensuales de viento a diferentes alturas 
y validación de las series históricas.
A los funcionarios de la Subdirección de Meteorología que participaron en el desarrollo de productos para ser 
incorporados en el Atlas. 
En general al apoyo de la UPME, por sus aportes en algunos procesos indispensables en el desarrollo del presente 
estudio.
Igualmente, se hace un reconocimiento especial a la doctora María Teresa Martínez y a la Mayor Yadira Cárdenas 
Posso, en cuyas administraciones como Subdirectoras de Meteorología del IDEAM, se realizaron actividades que 
hicieron posible la elaboración del presente Atlas.
Atlas de viento de Colombia
4
Abreviaturas
Apto: Aeropuerto.
Aut: Automática.
CFSR: Climate Forecast System Reanalysis.
CIURE: Comisión Intersectorial para El Uso Racional y Eficiente 
 de la Energía y Fuentes No Renovables.
CLP Capa Límite Planetaria.
CNE: Comisión Nacional de Energía.
CREG: Comisión de Regulación de Energía y Gas.
DNP: Departamento Nacional de Planeación.
ENOS: El Niño - Oscilación del Sur.
EPM: Empresas Públicas de Medellín.
FAZNI: Fondo de Apoyo Financiero para la Energización de las Zonas 
 no Interconectadas.
FNCE: División de Fuentes no Convencionales de Energía.
HIMAT Instituto de Hidrología, Meteorología y Adecuación de Tierras.
H. N.: Hemisferio Norte.
hPa: Hectopascales.
H. S.: Hemisferio Sur.
INEA: Instituto de Ciencias Nucleares y Energías Alternativas.
Ins: Instituto.
IRENA: International Renewable Energy Agency.
IPSE: Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones 
 Energéticas para las Zonas No Interconectadas.
km: Kilómetro.
km/h: Kilómetro por hora.
kt: Nudo.
MME: Ministerio de Minas y Energía.
MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer.
m: Metro.
m/s: Metro por segundo.
mb: Milibar.
OMM: Organización Meteorológica Mundial.
PROURE: Programa de Uso Racional y Eficiente de Energía y Fuentes 
 no Convencionales.
SI: Sistema Internacional de Unidades.
SIN: Sistema Interconectado Nacional.
TSM: Temperatura Superficial del Mar.
UPTC: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.
Univ: Universidad.
URE: Uso Racional y Eficiente de la Energía.
USGS: United States Geological Survey.
UTC: Universal Time Coordinated.
WRF: Weather Research & Forecasting.
W/m2: Vatio por metro cúbico.
ZCIT: Zona de Confluencia Intertropical.
ZNI: Zonas no Interconectadas.
Atlas de viento de Colombia
5
Contenido
Agradecimientos ................................................................................................. 3
Abreviaturas ....................................................................................................... 4
Prólogo .............................................................................................................. 5
PRESENTACIÓN ............................................................... 10
¿Qué es? ........................................................................................................... 10
¿Qué tiene? ....................................................................................................... 10
¿Cómo se realizó? ..............................................................................................11
¿Qué aporta? .................................................................................................... 12
¿Cómo utilizar los mapas de viento y densidad de energía?..................................13
Resultados .........................................................................................................13
1. MARCO TEÓRICO .......................................................... 14
1.1. Definición y Características ......................................................................... 14
1.2. Origen del Movimiento ............................................................................... 14
1.3. Fuerzas que Modulan el Viento .................................................................... 16
1.3.1. Fuerza del Gradiente de Presión (FGP) ................................................... 17
1.3.2. Fuerza de Coriolis (FCOR) ..................................................................... 19
1.3.3. Fuerza Centrífuga (FCF) ........................................................................ 20
1.3.4. Fuerza de Fricción (FF) ...........................................................................23
1.4. Circulación General de la Atmósfera ...................................................... 25
1.4.1. Circulación Global ................................................................................ 26
1.4.1.1. Circulación Meridional .......................................................................... 26
1.4.1.2. Circulación Zonal ...................................................................................27
1.4.1.3. Corrientes en Chorro ............................................................................ 28
1.4.1.4. Sistemas de Altas y Bajas Presiones ...................................................... 29
1.4.2. Circulación en la Escala Sinóptica .......................................................... 30
1.4.3. Vientos Locales .....................................................................................33
1.4.3.1. Brisas Mar - Tierra .................................................................................33
1.4.3.2. Brisas Valle - Montaña .......................................................................... 34
1.4.3.3. Efecto Fohen .........................................................................................37
1.4.4. Sistemas de Circulación que Afectan el Territorio Colombiano .................37
1.5. Medición de la Variable ......................................................................... 41
1.5.1. Criterios Fundamentales ....................................................................... 41
1.5.2. Técnicas e Instrumentos de Medición .................................................... 44
1.5.2.1. Sensores Locales .................................................................................. 44
1.5.2.2. Sensores Remotos ................................................................................ 49
1.5.2.3. Plataformas Satelitales ......................................................................... 50
2. METODOLOGÍA ............................................................. 51
2.1. Base de Datos de Superficie ...................................................................53
2.2. Base de datos en Altura ........................................................................ 56
 Contenido
Atlas de viento de Colombia
6
2.3. Modelamiento Numérico con WRF ........................................................ 56
2.4. Espacialización .....................................................................................63
3. RESULTADOS ................................................................ 65
3.1. Análisis Nacional ......................................................................................... 65
3.1.1. Velocidad del Viento Promedio a 2 metros de altura .................................. 66
3.1.2. Velocidad del Viento Promedio a 10 metros de altura................................. 69
3.1.3. Viento Más Probable a 10 metros de altura .................................................72
3.1.4. Velocidad Máxima del Viento .....................................................................75
3.1.5. Probabilidad de Ocurrencia del Viento Máximo ..........................................77
3.1.6. Periodo de Retorno del Viento Máximo ..................................................... 79
3.1.7. Dirección del Viento ................................................................................. 81
3.1.8. Desviación Estándar según Weibull para la Velocidad del Viento ................ 85
3.1.9. Densidad del Aire ..................................................................................... 88
3.1.10. Densidad de Energía Eólica a 80 metros .................................................. 91
3.1.11. Parámetro de Forma (k) .......................................................................... 95
3.1.12. Parámetro de Escala (c) .......................................................................... 98
3.1.13. Alteraciones en la velocidad del viento en fases del ciclo 
El Niño - Oscilación del Sur (ENOS) ........................................................101
3.2. Análisis de Radiosondeos ...........................................................................104
3.2.1. Bogotá ...................................................................................................108
3.2.2. Leticia .................................................................................................... 113
3.2.3. Riohacha ................................................................................................ 118
3.2.4. San Andrés Isla ....................................................................................... 123
3.3. Análisis Local .............................................................................................128
4. ENERGÍA EÓLICA ........................................................ 197
4.1. Tecnologías Eólicas ................................................................................... 198
4.1. Marco Global ............................................................................................ 199
4.2. Marco Nacional .........................................................................................203
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................ 210
ANEXOS ......................................................................... 220
Anexo 1. Modelación CFSR-WRF ....................................................................... 211
Anexo 2. Circulación Escala Sinóptica ............................................................... 213
Glosario ...........................................................................................................235
Bibliografía ...................................................................................................... 237
 Contenido
Atlas de viento de Colombia
7
El viento, al igual que la temperatura y la precipitación, es una variable meteorológica que se estudia por la influencia sobre las actividades 
humanas y socioeconómicas del planeta.
Si bien es cierto que la temperatura es la variable meteorológica que marca la tendencia de cambio climático a nivel mundial, su variación 
espacio-temporal induce alteraciones en la dirección e intensidad del viento; por ello, entender y comprender el comportamiento de esta 
variable meteorológica proporcionará elementos de juicio para planificar distintas actividades que dependen de su fluctuación.
En este sentido, se convierte en una variable transversal en la toma de decisiones para los siguientes sectores: en lo ambiental, apoya estudios 
de dispersión de contaminantes atmosféricos; en la salud, determina el trasporte de vectores; en lo aeronáutico, es útil para las operaciones de 
despegue y aterrizaje de aeronaves; en lo energético, guía la implementación de parques eólicos; en lo agrícola, es un parámetro meteorológico 
esencial para determinar la evapotranspiración y los balances hídricos; en la gestión del riesgo, es una variable explicativa de la causa de 
desastres por vientos fuertes sobre la actividad humana y los bienes materiales; en el desarrollo de infraestructura para ubicación de zonas 
industriales y la construcción de aeródromos; en el pronóstico del tiempo y predicción estacional, para conocer su comportamiento en el corto 
y mediano plazo, entre otros.
La presente versión del atlas se construyó con base en los avances que el IDEAM ha adquirido en desarrollo de software, operación de 
modelos meteorológicos de alta resolución, entendimiento climatológico del comportamiento del viento a nivel local, uso de Sistemas de 
Información Geográfica (SIG), teniendo en cuenta metodologías e intercambios académicos y computacionales realizados con institutos 
internacionales como IRENA, NCAR, JEMEIWAA KA’I S.A.S. y la Universidad de Nebraska. Los avances anteriormente mencionados, 
entregan a la sociedad resultados basados en los datos, infraestructura y conocimiento adquirido durante los últimos 10 años.
Para el IDEAM, en cumplimiento de su misión “Suministrar la información y el conocimiento ambiental a la comunidad colombiana para 
su avance en el desarrollo sostenible del país, para la toma de decisiones climáticamente inteligentes”, es un orgullo poner a disposición el 
Atlas de Viento de Colombia, como aporte al desarrollo socioeconómico del país.
Prólogo
7
Atlas de viento de Colombia
8
 Santa Marta, Tayrona
PRESENTACIÓN
Atlas de viento de Colombia
9
 Presentación
¿Qué es?
Es una colección de mapas que muestra la distribución espacial del viento en superficie 
y otros análisis complementarios. Para esta versión se presentan los análisis locales 
de 67 estaciones ubicadas a lo largo de territorio colombiano. Espacialmente, 
además la velocidad promedio del viento en superficie a nivel mensual y anual, se 
incluye el análisis del viento estimado entre 2 y 80 metros de altura. Estos mapas 
sirven como documento de referencia para Colombia, por el aporte al conocimiento 
en el uso de energías alternativas, indicando los lugares estratégicos donde podría 
ser más aprovechable este recurso natural para dar soluciones a las necesidades 
energéticas de la nación; además, son útiles para establecer aplicaciones de tipo 
climatológico, calidad del aire, construcción de aeródromos, clima urbano e incluso 
agrometeorología y aeronavegación. El viento se analizó como un vector, con sentido 
y magnitud (velocidad).
Sumado a lo anterior, el documento aporta el análisis de los mapas mensuales de 
la desviación estándar, los parámetros de forma y escala, el viento de máxima energía 
y la densidad del aire, como punto de referencia para quienes trabajan en proyectos 
relacionados con la generación de energía.
Con esta edición se logran alcances que en el pasado fueron más difíciles 
de subsanar en cuanto al control de calidad de los datos y procesamiento de la 
información, la cual inicialmente fue evaluada, verificada y capturada en la base de 
datos central del IDEAM desde las gráficas de anemógrafo hasta su consolidación 
en la base de datos. Para la completa representación espacial, se utilizaron modelos 
dinámicos meteorológicos en alta resolución para establecer el potencial eólico en 
forma directa con aportes de información suministrada por los datos registrados 
en las estaciones meteorológicas, modelos globales de baja resolución junto con la 
incorporación de la topografía y otros parámetros físicos del suelo colombiano; esto 
permitió obtener resultadosno solo en el área continental del país, sino también para 
las aguas marítimas que lo rodean.
El recurso eólico representa una alternativa de energía limpia para el desarrollo 
sostenible a escala nacional, por tanto, es de vital importancia apoyar los avances 
en el análisis del campo de viento, a partir de la gestión de IDEAM en procesos 
relacionados con la ampliación, operación y distribución de las redes de referencia, 
así como en la optimización de la captura, procesamiento y el análisis de datos.
¿Qué tiene?
En el Capítulo I se describe la variable viento, su formación, fuerzas que determina 
el movimiento y el tipo de flujo del aire asociado a su dinámica. Adicionalmente, se 
describen los patrones de circulación climática desde la escala global hasta la local, 
los cuales afectan el comportamiento de viento en el país y los instrumentos de 
medición.
El Capítulo II contiene una descripción de las diferentes metodologías aplicadas 
durante el desarrollo de los productos contenidos en el Atlas, teniendo en cuenta 
que se estimó el comportamiento climatológico del campo de viento mediante 
modelamiento numérico regional y se generaron análisis locales con base en la 
información registrada por las diferentes estaciones que miden esta variable a nivel 
nacional. Asimismo, se detalla el proceso de espacialización desarrollado a través del 
Sistema de Información Geográfica (SIG) disponible.
En el Capítulo III se presentan 13 colecciones de mapas mensuales que representan 
el comportamiento medio de las variables: velocidad del viento a 2 y 10 m de altura 
sobre la superficie; velocidad más probable; viento máximo, con su probabilidad de 
ocurrencia y periodo de retorno; dirección promedio, la desviación estándar de la 
velocidad del viento según la distribución de Weibull, densidad del aire, parámetro de 
escala, parámetro de forma, densidad de energía eólica a 80 m de altura y alteraciones 
bajo las fases El Niño y La Niña, con información interpolada en una resolución de 
20 km x 20 km, representando una aproximación de la distribución de esta variable 
meteorológica, con base en información de los anemógrafos de 67 estaciones, 
complementada con la modelación numérica en todo el país.
Dentro de este capítulo se incluye un análisis en la escala climática de los patrones 
de comportamiento de las variables velocidad y dirección del viento, temperatura 
del aire y punto de rocío en la tropósfera, valorada a través de los perfiles verticales 
generados con información de los radiosondeos que se realizaron en las ciudades de 
Bogotá, Leticia, San Andrés Isla y Riohacha. Asimismo, se presentan los productos 
desarrollados a partir de las series históricas de las 67 estaciones seleccionadas a 
nivel nacional, como la rosas de viento, las tablas de frecuencias y, los ciclos horarios 
y mensuales de la dirección y velocidad del viento.
Finalmente, el Capítulo IV está dedicado al estado de la energía eólica desde la 
perspectiva global hasta el marco nacional; en este se describe la experiencia de 
Atlas de viento de Colombia
10
Colombia en la producción de información para fines energéticos y los proyectos 
asociados a la producción de este tipo de energía renovable.
¿Cómo se realizó?
Con el fin de construir el Atlas de Viento de Colombia, el IDEAM y la Unidad de 
Planeación Minero Energética (UPME) aunaron esfuerzos técnicos y administrativos 
dentro de su convenio marco para desarrollar esta iniciativa.
La realización de este trabajo fue llevada a cabo en las siguientes etapas:
• Se recuperaron datos de dirección y velocidad del viento de las gráficas del 
anemocinemógrafo en las 67 estaciones, estas quedaron actualizadas hasta el 
año 2010. Para el caso de viento, se realizó la evaluación, verificación y captura 
a la base de datos de 8.000 meses que involucraron tres tipos de gráficas, Fuess-
Casella tipo mecánico, Lambrecht tipo Woefle y Thiess, obteniendo promedios 
horarios de dirección y velocidad del viento, los cuales se almacenaron en el 
Subsistema Hidrometeorológico (SSHM) del IDEAM, para ser tenidos en 
cuenta en los análisis posteriores. Este resultado se logró ya que en el 2013 se 
contrataron los servicios de quince (15) personas naturales, entre profesionales 
y técnicos, para evaluar 2.394 gráficas de viento (dirección y velocidad). En 
2014 el IDEAM junto con la UPME y Colciencias contrataron los servicios de 
la Fundación Universitaria Los Libertadores, con el objeto de que prestara 
servicios profesionales para el análisis y captura de datos horarios y mensuales 
de dirección y velocidad, con lo cual se consiguió tener al día 8.000 meses de 
gráficas.
• Con el fin de realizar los análisis locales, se desarrolló un código fuente en 
OriginPro, el cual permitió conectarse al SSHM para realizar consultas a dicha 
base de datos y generar rosas de viento, tablas de frecuencias, ciclos horarios 
y mensuales de la velocidad y dirección del viento en cada estación.
• Para la modelación espacial del viento, se utilizó el modelo regional 
meteorológico WRF (Weather Research and Forecasting por sus siglas en 
inglés) el cual permite realizar reducción de escala dinámica a partir de datos 
de modelos de circulación general de la atmósfera y la inclusión de campos 
estáticos como la topografía, el uso del suelo y la vegetación. En este caso 
particular se tomaron las condiciones iniciales y de frontera del modelo 
global CFSR (Climate Forecast System Reanalysis) del Centro Nacional para 
Investigaciones Atmosféricas (NCAR por sus siglas en inglés) de los Estados 
Unidos. Para la corrida del modelo se utilizó la serie de tiempo 2000-2010 y se 
ejecutó en el clúster de computadoras (tusker) del Holland Computing Center 
de la Universidad de Nebraska (Lincoln). Finalmente, sus resultados fueron 
interpolados en ArcGIS para la presentación final del producto.
• Con esta metodología, en la versión digital del Atlas de Viento, se presenta un 
conjunto de 108 mapas mensuales y 14 anuales, que representan la distribución 
espacial de estos campos meteorológicos sobre el territorio colombiano.
La red 
meteorológica, 
los datos, el 
modelamiento 
númerico, la 
cartografía y 
el análisis, se 
constituyeron 
como 
elementos 
esenciales para 
la elaboración 
del Atlas de 
Viento de 
Colombia.
 Villa de Leyva, Boyacá
 Presentación
Atlas de viento de Colombia
11
¿Qué aporta?
El Atlas de Viento de Colombia suministra un acercamiento de la disponibilidad del 
recurso energético aportado por el viento, así como un conocimiento de la circulación 
general de los vientos en Colombia, teniendo en cuenta los siguientes aspectos:
• Actualización de la base de datos de dirección y velocidad del viento: 
variable importante para el dimensionamiento de sistemas y tecnologías 
que aprovechan este recurso (aerogeneradores, molinos, turbinas, etc.) y, 
parámetro explicativo en otros campos de la micrometeorología como la 
dispersión de contaminantes.
• Base teórica de la distribución espacio-temporal del viento y sus variaciones 
en el flujo caracterizadas por su dirección.
• Análisis local de 67 estaciones, con reporte gráfico del comportamiento de 
dicha variable a diferentes escalas temporales.
• Análisis de la circulación general de la atmósfera.
• Climatología en altura obtenida a partir de datos registrados por las radiosondas 
localizadas en Bogotá, San Andrés Isla, Riohacha y Leticia.
• Resultados para las áreas marítimas colombianas. Esta información es vital 
para el país, con miras a realizar proyectos energéticos tipo off-shore.
• Mapas para identificar lugares donde se pueden aportar soluciones energéticas 
apoyadas por el viento, con aplicaciones útiles en el sector industrial y eléctrico 
a fin de ayudar a emplear racionalmente los recursos naturales.
¿Cómo utilizar los mapas de viento y densidad de energía?
Para ilustrar sobre el uso de los mapas de viento y energía es importante considerar:
1. Los resultados obtenidos son una aproximación de la realidad,ya que en países 
de orografía compleja la representatividad del dato es del orden de unos pocos 
kilómetros, lo que afecta sensiblemente los resultados de esta investigación, por 
lo tanto, indica una primera aproximación de lo que ocurre en estas zonas del país.
2. Todos los valores son referidos en unidades de m/s para el viento y W/m2 para la 
energía en promedio mensual.
3. En los mapas de viento, la velocidad es positiva. Los vectores de la dirección del 
viento indican de dónde sopla el viento.
Resultados
Los resultados más relevantes en este Atlas se describen a continuación:
• Se cuenta con una compilación de mapas mensuales-multianuales del viento 
medio en superficie, la dirección promedio, la rugosidad superficial, la 
desviación estándar de la velocidad del viento, parámetro de escala, parámetro 
de forma, viento de máxima energía y densidad del aire.
• Análisis local para 67 estaciones con base en rosas de vientos, tablas de 
frecuencias, junto con los ciclos horarios y mensuales de la velocidad y la 
dirección del viento.
• Aplicación de metodologías estadísticas tipo Weibull para el tratamiento de 
las series de tiempo correspondiente a la velocidad del viento, propio para 
evaluación de recurso eólico.
• Análisis de circulación general con base en modelos globales.
• Climatología en altura con datos de radiosonda.
• Resultados a 2 m de altura, útil para estudios agrometeorológicos.
• Modelación dinámica que incluye resultados en las áreas marítimas de 
Colombia.
 Presentación
Atlas de viento de Colombia
12
 Manizales, Caldas
1MARCO TEÓRICO
Atlas de viento de Colombia
13
1.1. Definición y características
Viento es el movimiento natural del aire, causado por las diferencias de presión que 
se desarrollan por el calentamiento radiativo diferencial de la superficie terrestre. 
Así, el aire cálido se expande y genera una zona de baja presión, mientras que el 
aire frío se comprime y desarrolla una zona de alta presión. Con el fin de alcanzar 
un balance atmosférico entre las diferencias de presión, el aire fluye generalmente, 
desde los centros de alta a los de baja presión, presentando variaciones significativas 
en el tiempo y en el espacio.
Es considerado como una magnitud vectorial, caracterizada por tener velocidad y 
dirección (variable), con un desplazamiento determinado por la acción de diferentes 
fuerzas sobre las parcelas de aire, especialmente, por las diferencias de presión. 
La velocidad se define como la magnitud que determina la fuerza del vector y la 
dirección del viento determina la orientación del vector (dirección desde la que este 
sopla). Al descomponer el vector viento se obtienen las componentes zonal (positivo - 
proveniente del oeste, negativo - proveniente del este) y meridional (positivo - 
proveniente del sur, negativo - proveniente del norte), las cuales representan el 
movimiento del viento a lo largo de los paralelos y de los meridianos, respectivamente.
Los estudios sobre el viento se refieren generalmente al movimiento horizontal de 
las parcelas de aire que alcanzan grandes distancias y pueden persistir en diferentes 
escalas de tiempo. Los movimientos que se generan en la vertical están asociados a los 
procesos convectivos y subsidentes, es decir, a los flujos ascendentes y descendentes 
en la atmósfera.
El instrumento de medición más utilizado para el monitoreo del viento es el 
anemómetro, emplazado a 10 m de altura, en lugares abiertos y libres de obstáculos. 
Cabe anotar que el viento junto con la temperatura y la humedad del aire determinan 
las condiciones de confort térmico para los seres vivos.
1.2. Origen del movimiento
El movimiento de un cuerpo en un sistema de coordenadas determinado, que resulta 
de la acción de una fuerza sobre su masa, genera una aceleración. Al respecto, la 
segunda ley de Newton expresa que:
[1.1]
Donde F representa la fuerza que actúa sobre un cuerpo de masa m, y a es la 
aceleración resultante (proporcional a la fuerza), ver Figura 1.1.
Figura 1.1. Representación de la Segunda Ley de Newton.
Al aplicar esta ecuación a los movimientos atmosféricos con referencia a un plano 
cartesiano en una Tierra sin rotación se encuentra que:
[1.2] [1.3] [1.4]
Si consideramos la unidad de masa, podemos escribir:
[1.5] [1.6] [1.7]
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
14
Donde, , , representan todas las fuerzas que actúan a los largo de los ejes 
 respectivamente, produciendo aceleraciones a lo largo de los mismos; 
aquí son las velocidades dirigidas a lo largo de los ejes 
Una de las fuerzas que actúa sobre los cuerpos es la presión atmosférica, la cual 
está determinada por el peso de una columna de aire sobre un objeto o superficie. 
En la Figura 1.2, se representa la diferencia de presión entre ubicaciones a diferente 
elevación; por lo tanto, la presión será mayor mientras el peso del aire aumente 
(mayor columna de aire sobre el objeto o superficie) y menor mientras la columna de 
aire sea de menor volumen.
Figura 1.2. Representación de las variaciones en la presión atmosférica 
con respecto a la altura.
El calentamiento térmico diferencial en la atmósfera es el generador de las 
variaciones en la densidad de las partículas de aire, en consecuencia, de la presión 
atmosférica. En términos de las moléculas de aire, si el número de ellas aumenta 
por encima de una superficie, habrá más moléculas que ejerzan una fuerza sobre esa 
superficie, causando incremento en la presión. Por el contrario, cuando el número 
de moléculas por encima de la superficie se reduce, se tendrá como resultado una 
disminución en la presión. Ahora bien, como la mayor parte de las moléculas de 
la atmósfera se mantiene cerca de la superficie terrestre debido a la gravedad, la 
presión atmosférica se va reduciendo conforme se avanza en altura como lo muestra 
la Figura 1.3.
Figura 1.3. Perfil vertical de la presión atmosférica. 
 Adaptado, Universidad de Illinois.
1.3. Fuerzas que modulan el viento
El movimiento del aire es el resultado de la acción de una o varias fuerzas sobre 
una partícula de aire. Fundamentalmente, se conocen las fuerzas del Gradiente de 
Presión, Coriolis, Centrífuga y Fricción.
El viento es 
el movimiento 
natural del aire.
 Zipaquirá, Cundinamarca
1. Marco teórico
A
lt
it
ud
 (m
ill
as
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A
lt
it
ud
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m
et
ro
s)
Atlas de viento de Colombia
15
 
1.3.1.Fuerza del Gradiente de Presión (FGP)
Es determinada por las diferencias de presión entre dos puntos de la atmósfera y 
tiende a mover las parcelas de aire desde los centros de alta a los de baja presión 
(Figura 1.4), con el fin de alcanzar un equilibrio barométrico. Esta fuerza es la 
responsable de provocar el movimiento inicial del aire.
Figura 1.4. Representación de la fuerza de Gradiente de Presión. 
 
Espacialmente, las isobaras (Figura 1.5) son líneas con el mismo valor de presión, 
con un gradiente proporcional a la velocidad del viento, es decir, entre más cerca 
estén las isobaras, mayor será la fuerza y la velocidad del viento.
Figura 1.5. Representación de isobaras con centros de alta y baja presión.
En los mapas de tiempo (Figura 1.6), estas líneas se generan a partir de los datos de 
presión atmosférica registrados a nivel del mar en milibares (mb) o hectopascales (hPa).
 Amazonas
15
Si no hay 
fuerza de 
gradiente 
de presión, 
no existirá 
movimiento 
del aire.
Adaptado por: http://
jcguerra.webs.ull.es/
docencia/meteorologia/ 
 docu/PT5.pdf.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
16
La FGP es un vector, por lo tanto, tiene tres componentes, dos en la horizontal y 
uno en la vertical, a continuación la representación matemática por unidad de masa:
[1.8] [1.9] [1.10]
Cuando se genera un balance entre la FGP con la gravedad, se alcanza un equilibrio 
hidrostático, válido para condiciones a gran escala. Matemáticamente se representa:
[1.11]
1.3.2. Fuerza de Coriolis (FCOR) 
Es una fuerza aparente que se produce de forma perpendicular a la direccióndel 
movimiento, generando una desviación en la trayectoria del viento por la rotación 
de la Tierra (alrededor de su eje con una velocidad angular Ω). En el hemisferio norte, 
el efecto de Coriolis desvía el movimiento de las parcelas de aire hacia la derecha y 
en el hemisferio sur, desvía el movimiento hacia la izquierda. Esta fuerza aumenta 
en la medida que aumenta la velocidad del viento y la latitud en que se ubica el flujo. 
Teniendo en cuenta que, en el ecuador φ = 0°, la aceleración de Coriolis tendrá un valor 
igual a cero (Figura 1.7).
El efecto de ésta fuerza se presenta con el aire en movimiento; para los casos en 
que las partículas permanecen en reposo, la influencia de Coriolis es nula. La FCOR es 
proporcional al parámetro de Coriolis, que se designa comúnmente con la notación .
[1.12]
Donde, Ω es la velocidad angular de la rotación de la Tierra, representa la 
velocidad de la parcela de aire, y φ es la latitud.
Figura 1.6. Datos de presión reducidos a nivel del mar - comunicados 
 por medio de boletines meteorológicos.
Presión en Milibares
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
17
Figura 1.7. Efecto Coriolis en la franja ecuatorial. 
 Adaptado (Strahler & Strahler, 1999 
Teóricamente, este flujo de aire se caracteriza por ser rectilíneo, no acelerado y 
libre de fricción. El viento se desplaza paralelo a las isobaras.
Figura 1.8. Representación del Viento Geostrófico.
1.3.3. Fuerza Centrífuga (FC)
Esta fuerza se manifiesta como una acción de empuje radial desde el centro de 
un círculo (Figura 1.9). En la atmósfera, se presenta en los sistemas de alta y baja 
presión, dirigiéndose desde los centros de alta o baja presión hacia fuera. La FC es 
proporcional al cuadrado de la velocidad del aire e inversamente proporcional al 
radio de la curvatura de la trayectoria. Se representa matemáticamente mediante la 
Ecuación 1.15:
[1.15]
En consecuencia, el movimiento del aire determinado por la FGP y la FCOR, 
modifica las Ecuaciones 1.8 y 1.9, de la siguiente manera:
[1.13] [1.14]
Viento Geostrófico
Es una aproximación del viento real, producto del balance entre la FGP y la FCOR 
(Figura 1.8), ya que se desarrolla a través del equilibrio entre la magnitud de las dos fuerzas 
y la oposición en la dirección. Las condiciones que favorecen el desarrollo del balance 
geostrófico se localizan sobre la Capa Límite Planetaria (CLP), en la atmósfera libre.
Fuente: 
http://www.
lateinamerika-
studien.at)
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
18
Figura 1.9. Representación de la fuerza Centrífuga en un sistema de baja 
presión en el hemisferio norte.
Viento Gradiente
Las isobaras tienden a ser paralelas y rectilíneas como en el caso del viento 
geostrófico; sin embargo, este comportamiento rectilíneo puede presentar curvatura, 
determinando el movimiento del aire. Por lo tanto, en el desarrollo del viento 
gradiente, interviene la FC, permitiendo que las parcelas de aire se desplacen en una 
trayectoria curva.
El viento gradiente es producto del balance entre la FC y el flujo que ha estado 
determinado por la FGP y la FCOR (Figura 1.10).
En los sistemas de alta y baja presión, el viento gradiente fluye paralelo a 
las isobaras en forma curvilínea y sopla conforme a las manecillas del reloj en los 
sistemas anticiclónicos del hemisferio norte, y en el sentido contrario en los sistemas 
ciclónicos. En los sistemas de alta presión, la FGP y la FC que actúan hacia fuera, son 
equilibradas por la FCOR que actúa hacia adentro.
En los sistemas de baja presión el viento gradiente sopla con menor velocidad que 
el viento geostrófico, mientras que en los sistemas de alta presión el viento el flujo de 
viento es más rápido que el viento geostrófico.
Figura 1.10. Representación del Viento Gradiente en los sistemas de alta 
y baja presión en el hemisferio norte.
.
Viento Ciclostrófico
En sistemas atmosféricos de menor escala (decenas o centenas de metros), 
como los tornados, el radio de curvatura es tan pequeño que el efecto de Coriolis 
es despreciable. En estas condiciones, se presenta un equilibrio entre la FGP y la FC 
(Figura 1.11), conocido con el nombre de balance ciclostrófico.
Figura 1.11. Representación del Viento Ciclostrófico en el hemisferio norte.
 
Este tipo de circulaciones se presentan generalmente en zonas de latitudes bajas, 
donde el efecto de Coriolis es bajo y se forman fenómenos atmosféricos a partir 
de procesos termodinámicos que desarrollan movimientos verticales de las masas 
de aire.
1. Marco teórico
La circulación 
general de 
la atmósfera 
se estudia 
a través del 
campo de 
viento.
Atlas de viento de Colombia
19
Viento Inercial
Es un flujo de viento que no requiere la presencia de la FGP y no sigue una 
trayectoria recta, puesto que por el efecto de Coriolis, el movimiento adquiere una 
componente circular. Este tipo de flujo es raramente observado en la atmósfera. 
Matemáticamente se expresa:
[1.16]
Solucionando la ecuación con respecto a ,
[1.17]
El viento inercial puede mantenerse en sistemas anticiclónicos (Figura 1.12), 
puesto que la carencia de la FGP inhibe el desarrollo de un flujo en el que se genera 
un balance entre la FC y la FCOR. En cercanías al ecuador, , esto significa que 
el flujo inercial no puede tener una trayectoria cerrada, aunque conserva su carácter 
anticiclónico a lado y lado del ecuador (Haltiner & Martín, 1957, citado por Montoya, 
2008, p. 95).
Figura 1.12. Representación del Viento Ciclostrófico en el hemisferio norte.
1.3.4. Fuerza de Fricción (FF)
Es causada por el rozamiento del aire con la superficie terrestre, generando un retraso 
en el flujo de las masas de aire y cambios en la dirección del movimiento. El efecto de 
esta fuerza se presenta entre la superficie y altitudes que oscilan entre los 500 y 1.000 m, 
es decir, dentro de la CLP.
La magnitud del retraso que ejerce la fricción sobre el movimiento del aire depende 
de la rugosidad del terreno, características del fluido y el gradiente de temperatura. 
La medición en magnitud del retardo producido por el rozamiento, se calcula a través 
del coeficiente de viscosidad por torbellino, que puede ser determinado a diferentes 
escalas y que se denota por la μ.
La representación matemática del viento modulado por FGP, FCOR y FF, se puede 
observar en las Ecuaciones 1.18 y 1.19:
[1.18] [1.19]
Donde μ representa la viscosidad, ρ la densidad del aire y el término de fricción 
representa el esfuerzo entre dos capas de aire separadas por una distancia que se 
mueven a diferentes velocidades en el eje horizontal 
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
20
Por la posición geográfica y 
el complejo montañoso, el 
viento en superficie sobre el 
territorio nacional, depende 
mayormente de las fuerzas 
de gradiente de presión 
y de rozamiento.
Valle de Tenza, 
Cundinamarca
20
Atlas de viento de Colombia
21
Cuando se presentan diferencias de velocidad o dirección del viento en dos puntos 
de la atmósfera, se genera un gradiente conocido como cizalladura, este puede ser 
vertical u horizontal, dependiendo del plano en que se desarrollen tales diferencias. 
En este proceso el intercambio de cantidad de movimiento se evidencia a través de 
torbellinos (Figura 1.13).
Figura 1.13. Cizalladura horizontal del viento por diferencias de velocidad.
Por debajo de los 100 m, se observa que la FF debida a los torbellinos es de mayor 
magnitud a la acción que ejerce la FGP. Conforme se avanza en altura, la influencia de 
esta fuerza disminuye (menor contacto con la superficie terrestre), permitiendo que 
el viento real se aproxime a las condiciones del viento geostrófico, en donde el aire 
fluye paralelo a las isobaras, de forma rectilínea y sin aceleración.
La espiral de Eckman (Figura 1.14) representa el comportamiento del flujo del 
viento en diferentes niveles de la atmósfera.
Figura 1.14. Espiral de Eckman. 
Adaptado de http://fjferrer.webs.ull.es.
1.4. Circulación General de la Atmósfera
Lacurvatura de la Tierra permite que la zona tropical reciba mayor cantidad de 
energía solar en comparación con las zonas polares. Este calentamiento desigual de 
la superficie terrestre y la atmósfera establece el desarrollo de sistemas a diferentes 
escalas, redistribuyendo la energía que va desde algunos milímetros hasta varios 
cientos de kilómetros. En la Figura 1.15, se presenta la clasificación de estos procesos 
asociados al movimiento horizontal.
La magnitud 
de la velocidad 
del viento en 
superficie, 
varía según las 
características 
del suelo 
sobre el cual 
se desplaza.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
22
Fuente: http://blog.
educalab.es/leer.es/
WEB_Memoriadelos-
Vientos/16circulacion.
html.
Celda de Hadley
Celdas dinámicas de circulación meridional que redistribuyen el calor entre el 
ecuador y los polos (Figura 1.16). Se desarrolla desde la zona ecuatorial hacia latitudes 
medias (0° - 30°). El movimiento de ascenso se genera sobre la zona ecuatorial 
(transporte de aire cálido y húmedo) y el descenso en latitudes medias. 
El viento en superficie (alisios) y de capas altas (contralisios) presenta simetría 
desde el ecuador hacia ambos hemisferios.
Figura 1.16. Celda de Hadley. 
Fuente: Meted Figura 1.15. Escalas espacial y temporal en los trópicos.
1.4.1. Circulación Global
1.4.1.1. Circulación meridional
La circulación meridional está dominada en la escala global por las celdas de Hadley, 
Ferrel y Polares.
Al calentarse el aire en el ecuador, asciende y es sustituido por el aire más próximo 
a los polos. Este flujo de viento alcanza los 30º de latitud en los dos hemisferios. El 
desplazamiento de las masas de aire no alcanza a extenderse hacia los polos debido 
a la acción de la rotación de la Tierra y al consecuente efecto de Coriolis, que modula 
la trayectoria del viento.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
23
Figura 62. PARA ILUSTRACIONES Y GRAFICOS . Fuente: NOAA 
Climate.gov.
Fuente: NOAA 
Climate.gov.
Las celdas de Ferrel ubicadas entre los 30º y 60º de latitud norte y sur, están 
formadas por el flujo ascendente de la celda Polar y descendente de la celda de 
Hadley. En las celdas polares se establece el aire más frío y pesado del planeta, que 
al alcanzar latitudes medias (alrededor de los 60º de latitud) se calienta y asciende, 
formando una celda de circulación con el flujo de retorno al polo.
 1.4.1.2. Circulación zonal
Predomina la Circulación de Walker, que presenta modulaciones en su 
comportamiento y desplazamiento en presencia de las fases extremas de la 
variabilidad climática interanual, conocidas como los fenómenos El Niño y La Niña.
Celda de Walker
Se refiere a una circulación zonal oriente-occidente en superficie y occidente-
oriente en altura, que se extiende por la zona ecuatorial y se genera por un Gradiente 
de Presión producto de las diferencias de la Temperatura Superficial del Mar (TSM) en 
el océano Pacífico Tropical.
En este tipo de circulación se presenta convergencia del viento en la región tropical 
del océano Pacífico occidental y un flujo de aire descendente en la región del Pacífico 
oriental (Figura 1.17).
Figura 1.17. Circulación Celda de Walker en condiciones normales.
Las alteraciones que presenta este sistema de circulación en fases El Niño y La 
Niña (Figura 1.18) están directamente relacionadas con el desplazamiento de la zona 
de convección a lo largo de la franja ecuatorial del océano Pacífico Tropical. Durante 
las fases cálidas (El Niño), la celda convectiva se traslada hacia el oriente de la cuenca 
y se acentúa sobre África, mientras que en las fases frías (La Niña) se presenta una 
intensificación de las zonas convectivas a lo largo de la cuenca.
Figura 1.18. Circulación en la Celda de Walker en condiciones 
a) –El Niño– y b) –La Niña–.
1.4.1.3. Corrientes en chorro
Son vientos fuertes y persistentes que se desarrollan en un estrecho cinturón zonal 
ubicado entre los 50° y 70° de latitud norte y sur, alrededor de las discontinuidades de 
la tropopausa (Figura 1.19), en donde se presentan fuertes gradientes horizontales 
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
24
Fuente: The Comet 
Program (Meted).
Estos sistemas de circulación semipermanentes dentro del esquema general de 
circulación atmosférica (Figura 1.20) integran la estructura de equilibrio térmico 
planetario, modulan los procesos atmosféricos y varían su posición e intensidad a lo 
largo del año.
Durante el invierno se presentan las altas presiones del Pacífico y las Azores en 
Siberia y Canadá, y las bajas presiones de las Auletianas e Islandia. En el verano, las 
altas presiones de las Azores emigran hacia el oeste y se intensifican para convertirse en 
las altas presiones de las Bermudas; las altas presiones del Pacífico se desplazan hacia 
el oeste y se intensifican, mientras que las altas presiones polares son reemplazadas 
por bajas presiones, que también se localizan en el sur de Asia.
Figura 1.20. Sistemas de presión semipermanentes en enero y julio. En rojo, 
los sistemas de baja presión y en azul los sistemas de alta presión.
Fuente: Meted.
de temperatura por la interacción de masas de aire polares y subtropicales. Aunque 
pueden generarse en ambientes subtropicales, no alcanzan la misma intensidad que 
en latitudes medias.
Figura 1.19. Corriente en Chorro o Jet en el hemisferio norte.
Estas corrientes o jet stream se desarrollan en el flujo de los vientos del oeste en 
forma de ondas, generalmente entre los 9.000 m y 12.000 m de altitud; su posición e 
intensidad dependen de la estación y de las variaciones en la escala diurna. El estándar 
internacional para apoyar el tránsito aéreo define la corriente en chorro como un flujo 
de aire con velocidades superiores a los 70 kt y un centro en el que las velocidades 
alcanzan los 90 kt.
1.4.1.4. Sistemas de altas y bajas presiones
Las diferencias de temperatura entre latitudes medias y subtropicales alrededor de 
las corrientes en chorro y el efecto de Coriolis, permiten el desarrollo de ondas que 
por su amplitud desprenden masas de aire frío y cálido con centros de alta y baja 
presión, conocidos como anticiclones y ciclones, respectivamente.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
25
1.4.2. Circulación en la escala sinóptica
En los mapas 1.1 a 1.4 se representa el comportamiento climático de los sistemas de 
circulación que dinamizan la atmósfera durante enero en esta escala de análisis.
Los niveles seleccionados, 250 hPa, 500 hPa, 700 hPa y 1.000 hPa, corresponden a 
las alturas comúnmente utilizadas para el análisis de la situación sinóptica en el país. 
En el anexo 2, se detallan la dirección y velocidad del viento dentro del ciclo anual.
Mapa 1.1. Comportamiento promedio del viento en enero para el nivel 
de 250 hPa.
Mapa 1.2. Comportamiento promedio del viento en enero para el nivel 
de 500 hPa.
Mapa 1.3. Comportamiento promedio del viento en enero para el nivel 
de 700 hPa.
La dinámica de los sistemas 
de circulación a lo largo de 
la atmósfera, modulan en 
gran medida la dirección y 
velocidad el viento sobre la 
superficie terrestre.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
26
El movimiento ascendente 
del aire a lo largo de una 
montaña, favorece la 
formación de nubes, ya que 
el aire húmedo durante este 
proceso tiende a enfriarse y 
condensarse hasta formar 
gotas de agua.
Salento, Colombia
26
Atlas de viento de Colombia
27
de cada uno de los materiales (tierra-agua), es decir, mientras la superficie del suelo 
se calienta más rápido que el agua, esta última acumula más energía que la tierra y 
transfiere calor hasta profundidades considerables. Así, el gradiente térmico generado 
entre el mar y la tierra, produce un gradiente de presión que permite el movimiento de 
las masas de aire desde las zonas de mayor presión a las zonas de menor presión.
Este tipo de circulaciones son más frecuente en días soleados (mayor gradiente 
de temperatura), alcanzando velocidades entrelos 15 y 30 km/h, con máximos 
alrededor de los 50 km/h. En días con gradientes débiles de temperatura, se bloquea 
el desarrollo de brisas de mar y de tierra.
Brisa marina
En el día, como la superficie terrestre se calienta más rápido que el agua de mar, 
fluye una brisa desde el mar en dirección a la tierra (Figura 1.21). Al calentarse las 
partículas de aire localizadas sobre la superficie terrestre, se modifica su densidad 
y se genera un sistema de baja presión que interactúa con el sistema de alta presión 
que se desarrolla sobre el mar.
Figura 1.21. Brisa de mar en la mañana.
El calentamiento en el océano es más lento que en la superficie terrestre debido a 
la gran cantidad de masa con que interactúa la radiación. Además, la energía requerida 
Mapa 1.4. Comportamiento promedio del viento en enero para el nivel 
de 1.000 hPa.
1.4.3. Viento local
Flujo de aire generado por sistemas de circulación atmosférica que se desarrollan a 
menores escalas, producto de las diferencias de temperatura y presión en las capas 
bajas de la atmósfera. Puede extenderse en varias decenas de kilómetros.
Está fuertemente influenciado por la topografía, propiedades de los materiales 
(como la inercia térmica), uso del suelo, ecosistemas, entre otros. Cuando la pendiente 
del terreno es muy inclinada, este tipo de circulación predomina sobre sistemas de mayor 
escala y prevalece en ambientes donde los sistemas a escala sinóptica son débiles.
1.4.3.1. Brisas mar-tierra
Conocidas también como vientos locales térmicos, se originan por el calentamiento 
diferencial que se produce entre el mar y la tierra, y la respuesta atmosférica para 
mantener un equilibrio. Estas diferencias son causadas por la inercia térmica intrínseca 
Fuente: Meted.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
28
Fuente: Comet 
Program.
Fuente: Meted.
para elevar la temperatura de una masa de agua en términos de 1 °C es mayor que la 
requerida para elevar esa misma temperatura a la superficie del suelo.
En el sistema de circulación que genera brisa marina, el movimiento del viento 
en superficie fluye desde el mar hacia la tierra, y en altura, se presenta una corriente 
de retorno con dirección al mar. La velocidad del viento, la profundidad del flujo y 
su extensión al interior de la región, depende de la intensidad del gradiente térmico 
entre las superficie del mar y la tierra.
Brisa terrestre
La tierra presenta fluctuaciones significativas de temperatura en el ciclo diurno 
por la inercia térmica. De hecho, así como la superficie terrestre se calienta más 
rápido que el agua, también cede su temperatura. Por tanto, en la noche, cuando las 
masas de agua presentan mayor temperatura con respecto a la superficie terrestre, 
se desarrolla un sistema de baja presión que interactúa con viento más denso y 
pesado sobre la tierra (alta presión), permitiendo un flujo de viento con dirección al 
mar (Figura 1.22).
El flujo de retorno en altura (hacia la tierra) permite generar un balance de masa 
y energía en la atmósfera.
Figura 1.22. Brisa de mar en la noche.
1.4.3.2. Brisas valle-montaña
La incidencia desigual de la radiación solar por la ubicación geográfica y las 
particularidades del relieve, origina diferencias en el calentamiento de la superficie 
terrestre y permite el desarrollo del viento catabático (brisa que desciende de la 
montaña al valle) y anabático (brisa que asciende del valle a la montaña).
La intensidad del flujo depende de las variaciones térmicas entre el calentamiento 
diurno y el enfriamiento nocturno de la superficie del suelo, de la orientación del 
complejo montañoso con respecto a la incidencia de la radiación solar y de las 
condiciones sinópticas predominantes en un intervalo de tiempo determinado.
Viento anabático
Este tipo de circulación determina un flujo que sopla desde el valle, por efecto del 
calentamiento radiativo sobre la superficie terrestre. Se presenta cuando las parcelas 
de aire próximas a las laderas y los valles están calientes; por lo tanto, su densidad 
disminuye y permite que el flujo de aire ascienda hasta la cima, siguiendo el recorrido 
de la superficie topográfica en que se encuentre (Figura 1.23). Este aire ascendente 
cálido se denomina viento anabático y es compensado por subsidencia en el valle.
Figura 1.23. Viento anabático.
A medida que el aire caliente intenta elevarse, deja presión ligeramente inferior 
adyacente a la pendiente, generando un gradiente de presión horizontal. Cuando 
el aire cálido alcanza la cima del complejo montañoso, continuará su ascenso si 
las parcelas de aire presentan menor densidad y mayor temperatura con respecto 
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
29
Fuente: The Comet 
Program.
al ambiente circundante. Este movimiento ascendente en presencia de humedad 
genera nubes tipo cúmulos, conocidas como anabáticas.
Viento catabático (viento de montaña)
Flujo de viento generalmente débil (se desprecia el efecto Coriolis) que sopla 
desde la cima de las montañas o altiplanicies con dirección al valle. El viento 
catabático (Figura 1.24), se caracteriza por ser recurrente en el día y modulado o 
interrumpido por la presencia de flujo convectivo y/o ascenso por el calentamiento del 
valle (anabático). Se desarrolla con más intensidad en días despejados al atardecer, 
durante la noche y la madrugada, producto del enfriamiento del suelo por radiación. 
El proceso se intensifica si en el valle se desarrollan focos térmicos provocados por el 
uso de suelo enfocado al desarrollo de actividades urbanas e industriales, impulsando 
la circulación de la alta presión (cima de la montaña) hacia el valle (baja presión).
Figura 1.24. Viento catabático.
En este proceso el aire que entra en contacto con la superficie fría (por la emisión 
de la radiación) disminuye su temperatura y aumenta en densidad con respecto al 
aire circundante, por efecto de la gravedad desciende ladera abajo. En su descenso 
se genera un calentamiento adiabático; pero teniendo en cuenta que su temperatura 
inicialmente era más baja, se considera como viento frío.
Aunque este viento podría alcanzar velocidades importantes por la dirección 
de desplazamiento y características térmicas de las parcelas de aire, el efecto de la 
fricción retrasa el movimiento.
Una ecuación de movimiento para este sistema de coordenadas inclinado es 
(Stull, 2000):
[1.20]
Donde el eje representa la dirección de la línea de caída de la pendiente; 
y las velocidad en los ejes ( la aceleración gravitacional; la diferencia 
entre la temperatura media y la temperatura media de la capa de aire más fría que 
fluye cuesta abajo; la temperatura virtual ambiental; el ángulo de la pendiente; 
 el parámetro de Coriolis; la velocidad de la masa de aire; el coeficiente de 
resistencia total contra el suelo y el aire; el viento de ladera descendente, y la 
profundidad del aire frío.
La mayor intensidad alcanzada por este flujo de aire se puede desarrollar a 
mediodía, cuando se presentan las temperaturas más elevadas, por efecto del ciclo 
diurno radiativo.
El movimiento de descenso de las parcelas de aire ladera abajo (viento catabático) 
produce ascenso en el valle, que en condiciones óptimas de humedad favorece el 
desarrollo de niebla. El efecto de Coriolis puede influenciar la dirección del flujo 
descendente (en el orden de 30° a 50° de la línea de caída) en condiciones como las 
que se presentan en la Antártida, donde el viento catabático alcanza velocidades 
importantes, producto de la extensión de las laderas descendentes.
1.4.3.3. Efecto Fohen
Se refiere al fenómeno meteorológico que se produce por la interacción del flujo del 
viento con la orografía, determinando variaciones de la temperatura a una misma 
altitud, a barlovento y sotavento del sistema montañoso (Figura 1.25).
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
30
Fuente: The Comet 
Program.
Físicamente, en el ascenso de las masas de aire a barlovento, las parcelas de 
aire sufren un proceso deenfriamiento (a razón de 6 °C por kilómetro), seguido de 
la condensación, que genera formación de nubes y precipitación orográfica; en el 
descenso, el calentamiento adiabático se produce a razón de 10 °C por kilómetro, 
generando a sotavento un flujo de viento fuerte, seco y caliente.
Figura 1.25. Flujo del viento sobre una cordillera en presencia del efecto 
Foehn.
1.4.4. Sistemas de circulación que afectan el territorio 
colombiano
Colombia, por ubicarse geográficamente entre el trópico de Cáncer y el trópico 
de Capricornio, está sometida a los vientos alisios que soplan del noreste en el 
hemisferio norte y del sureste en el hemisferio sur; aunque en el país no tienen 
siempre exactamente estas direcciones.
La FCOR se hace muy pequeña en proximidades al ecuador, por ello el 
comportamiento de esta variable está fuertemente influenciado por las condiciones 
locales; el rozamiento generado por las irregularidades que presenta la cordillera 
de los Andes al ramificarse en tres sistemas, que se extienden longitudinalmente 
a lo largo del área continental; y los mares que bañan el territorio nacional 
(Figuras 1.26 y 1.27).
Figura 1.26. Representación esquemática de los sistemas a escala sinóptica 
que afectan el territorio colombiano, con datos de CFSR 
1979 -2010, durante enero en 200 hPa. 
Figura 1.27. Representación esquemática de los sistemas a escala sinóptica 
que afectan el territorio colombiano, con datos de CFSR 
1979- 2010, durante julio en 1.000 hPa.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
31
Con lo anteriormente mencionado, el balance de fuerzas para el país vendría 
determinado por las siguientes expresiones matemáticas (Ecuaciones 1.21 y 1.22):
 [1.21] [1.22]
Por la ubicación del territorio colombiano en la zona ecuatorial, los sistemas 
de baja presión se ven privilegiados desde el punto de vista físico, debido a que los 
sistemas de alta presión son inhibidos por la nulidad de la FCOR (Figura 1.28). La 
permanencia de los centros de baja presión se debe a la existencia de la dinámica en 
el campo de presión y a la FC, permitiendo el desarrollo de esquemas de circulación 
atmosférica.
Figura 1.28. Sistemas de alta y baja presión en ausencia de la fuerza de Coriolis.
Las variaciones en el comportamiento climático del viento en Colombia, puede 
explicarse en buena medida con el desplazamiento de la Zona de Confluencia 
Intertropical (ZCIT) a lo largo del año, puesto que en el área de encuentro de los alisios, 
el desplazamiento del aire se hace más lento, mientras que a mayores distancias de 
esa zona, el movimiento se hace más veloz.
De esa forma, en julio y agosto, cuando la ZCIT se encuentra en su posición 
extrema al norte del país, el viento generalmente tendrá menores velocidades en 
esas ubicaciones; mientras que, en gran parte de la zona Atlántica los vientos se 
intensifican durante los primeros meses del año, cuando la ZCIT se ubica justamente 
al sur del país. Por el contrario, entre julio y agosto, el viento se acelera, especialmente 
en el oriente de la región Andina, donde las condiciones fisiográficas contribuyen al 
desarrollo de vientos más sostenidos y de mayor intensidad.
La orografía incide considerablemente en las velocidades que toma el aire en su 
desplazamiento. Las cadenas montañosas, como la cordillera Oriental, que se opone 
al flujo de los alisios del sureste, constituyen barreras físicas que alteran el flujo de 
las corrientes del aire al cruzar las cordilleras, que de acuerdo con su orientación o 
accidentes fisiográficos, pueden conducir al fortalecimiento o debilitamiento de los 
vientos. La velocidad de los vientos dominantes tiende a crecer con la altitud debido 
a la reducción de la fricción con el suelo. En zonas montañosas, entre la parte baja y 
los 2.500 m o 3.000 m de altitud, la velocidad puede aumentar con la altitud al doble 
o al triple. Sin embargo, muchos otros factores de orden local pueden alterar estas 
tendencias generales.
La topografía origina grandes contrastes; algunas áreas quedan protegidas del 
viento, mientras que en otras soplan fuertes ráfagas a una velocidad mucho mayor 
que el promedio. En particular, en las montañas de gran altura se presenta el efecto 
Foehn, caracterizado por un flujo de viento fuerte, caliente y seco, que se desarrolla 
ocasionalmente en las laderas de sotavento de la cordillera central, así como en las 
regiones Caribe, Andina y piedemonte amazónico, inmediaciones de Salazar, Cúcuta, 
San Isidro, Sierra Nevada de Santa Marta, altiplano cundiboyacense, sectores 
localizados entre el alto Magdalena y el piedemonte amazónico, y en la Serranía 
de San Lucas. La alta temperatura y la baja humedad relativa que acompañan a los 
vientos, se deben al calentamiento adiabático del aire descendente, las cuales se 
intensifican si por el flanco a barlovento; el viento ascendente está acompañado de 
precipitación, lo que los hace más secos.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
32
La variación diurna del viento en superficie también juega un rol muy destacado 
en las circulaciones locales y en algunos fenómenos meteorológicos asociados con 
ellas. Entre estas circulaciones podemos destacar la brisa de mar-tierra y la brisa 
valle-montaña.
Estos sistemas de vientos locales, se desarrollan como resultado del calentamiento 
desigual de la tierra y el mar o de las laderas y los valles en zonas montañosas, y son 
recurrentes en las regiones costeras del país y en amplias áreas montañosas, como las 
comprendidas en la región Andina. Por otra parte, es posible que se registren vientos 
intensos de corta duración en otras épocas del año, los cuales frecuentemente están 
asociados con el paso rápido de sistemas atmosféricos. Tal es el caso del tránsito de 
ciclones tropicales por el norte del país en las temporadas de huracanes que ocurren 
cada año entre junio y noviembre. Estos sistemas atmosféricos pueden presentar 
vientos que rotan en torno a su centro, con velocidades entre 63 y 117 km/h en su 
fase de tormenta tropical o superiores cuando alcanzan el grado de huracán. El 
paso de sistemas atmosféricos de menor extensión caracterizados por movimientos 
desorganizados o turbulentos en su interior, puede llevar asociados vientos fuertes o 
rafagosos.
1.5. Medición de la variable
Modelar el campo del viento en superficie es complejo, ya que este presenta 
variaciones diurnas y locales, embebidas dentro de una dinámica de mayor escala. 
No obstante, una verificación del comportamiento de esta variable meteorológica 
está acompañada de las mediciones realizadas a través de anemógrafos, que miden 
y grafican continuamente las características vectoriales del viento, como son la 
dirección y la velocidad.
1.5.1. Criterios fundamentales
Las mediciones se realizan comúnmente a una altura de 10 m, con el fin de evitar 
las perturbaciones causadas por la fricción con la superficie. El emplazamiento 
de los instrumentos en la estación meteorológica, debe realizarse en un terreno 
abierto y nivelado, donde los obstáculos deben distanciarse por lo menos diez 
veces su altura. La OMM considera que el viento de superficie es el que sopla a 
una altura de 10 m y con una longitud de rugosidad de 0,03 m, que corresponde 
a un terreno llano y abierto, con hierba y con algunos obstáculos aislados, según 
la clasificación de Davenport (OMM, 2010). El sensor de viento debe instalarse 
sobre un elemento que no altere las condiciones del entorno, generalmente sobre 
una torre con estructura que permita un flujo de iguales condiciones físicas a las 
apreciadas en el entorno.
Para la medición de la dirección del viento se utiliza la unidad estándar en grados 
dextrórsum (en el sentido de las agujas del reloj) en las rosas divididas en 360° 
contados a partir del norte geográfico, en donde 0° equivale a la dirección Norte, 90° 
Oriente, 180° Sur y 270° Occidente. Con la brújula se utilizan 8 puntos (N, NE, E, SE, 
S, SW, W y NW).
Los rangos operacionalesdefinidos por la OMM para realizar las mediciones de 
velocidad y dirección del viento son:
1. Velocidad promedio del viento: 0-70 m/s.
2. Ráfagas del viento: 5-75 m/s.
3. Dirección del viento: >0 y 360 grados. 
Figura 1.29. Rosa de viento
La valoración de la dirección del viento a lo largo del tiempo puede ser consolidada 
y expresada en una rosa de vientos (Figura 1.30), con el fin de analizar la procedencia 
del viento durante un periodo de tiempo determinado.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
33
Figura 1.30. Rosa de viento para el Aeropuerto El Dorado.
Para la medición de la velocidad del viento se utiliza la unidad estándar de metro 
por segundo (m/s) reconocida por el Sistema Internacional de Unidades (SI). Sin 
embargo, en el ejercicio meteorológico operacional y de la aviación, usualmente se 
utilizan los nudos (kt).
Otras unidades que se utilizan en la medición de la velocidad del viento son 
kilómetros por hora (km/h); millas por hora (mph), pies por segundo (ft/s). En la Tabla 
1.1 se presenta la conversión de unidades.
Tabla 1.1. Conversión entre unidades de velocidad.
m/s kt mph ft/s km/h
1 1,944 2,237 3,281 3,6
La escala de Beaufort (Tabla 1.2), ideada por el almirante Beaufort en el siglo 
xix, presenta efectos en el ambiente con respecto a las diferentes magnitudes de 
velocidad de viento. Esta escala permite caracterizar la velocidad del viento en 
ausencia de instrumentos.
Tabla 1.2. Escala de Beaufort.
Escala Nombre kt m/s km/h mph
Características para la estimación
de la velocidad en la Tierra
0 Calma 1 0-0.2 1 1 Calma, el humo se eleva 
verticalmente.
1 Ventolina 1-3 0.3-1.5 1-5 1-3
La dirección del viento se revela por 
el movimiento del humo, pero no por 
las veletas.
2
Brisa muy 
débil
4-6 1.6-3.3 6-11 4-7 El viento se percibe en el rostro; las 
hojas se agitan; la veleta se mueve.
3 Brisa débil 7-10 3.4-5.4 12-19 8-12
Hojas y ramitas agitadas 
constantemente; el viento despliega 
las banderolas.
4
Brisa 
moderada
11-16 5.5-7.9 20-28 13-18 El viento levanta polvo y hojitas de 
papel, ramitas agitadas.
5
Brisa 
fresca
17-21 8.0-10.7 29-38 19-24
Los arbustos con hoja se balancean; 
se forman olitas con cresta en las 
aguas interiores (estanques).
6
Viento 
fresco
22-27 10.8-13.8 39-49 25-31
Las grandes ramas se agitan; los 
hilos telegráficos silban; el uso del 
paraguas se hace difícil.
7
Viento 
fuerte
28-33 13.9-17.1 50-61 32-38
Los árboles enteros se agitan; la 
marcha en contra del viento es 
penosa.
8
Viento 
duro
34-40 17.2-20.7 62-74 39-46 El viento rompe las ramas; es 
imposible la marcha contra el viento.
9
Viento 
muy duro
41-47 20.8-24.4 75-88 47-54
El viento ocasiona ligeros daños 
en las viviendas (arranca cañerías, 
chimeneas, tejados).
10 Temporal 48-55 24.5-28.4 89-102 55-63
Raro en los continentes, árboles 
arrancados, importantes daños en 
las viviendas.
11 Borrasca 56-63 28.5-32.6 103-117 64-72 Observado muy raramente, 
acompañado de extensos destrozos.
12 Huracán ≥64 ≥ 32.7 ≥118 ≥73 Estragos graves y extensos.
Fuente: Retallack, 
1973.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
34
Fuente: http://www.
meteo6.com.
Con el fin de facilitar la lectura del viento en los mapas, se ha implementado 
la representación de este vector (Figura 1.31), donde la longitud está asociada 
con la velocidad y el sentido con la dirección de donde viene. Por tanto, se dibuja 
mediante el uso de flechas, barbas y banderolas de la siguiente manera (OMM, 
2011):
• Flechas: Dirección.
• Número de banderolas o barbas: Velocidad del viento. La banderola equivale 
a 50 kt (25 m/s). Una barba corresponde a 10 kt (5 m/s), mientras que media 
barba corresponde a 5 kt (2,5 m/s).
Figura 1.31. Representación de la velocidad del viento en el hemisferio 
norte –a)– y el viento, con magnitud y dirección en los 
hemisferios norte y sur –b)–.
1.5.2. Técnicas e instrumentos de medición
1.5.2.1. Sensores locales
Anemómetro
Es el instrumento que se utiliza generalmente para la medición de la velocidad 
del viento en superficie. Convencionalmente, está formado por un molinete de tres 
brazos (cada 120°) que gira sobre un eje vertical (con el viento) y activa un contador 
que, con base en el número de revoluciones, determina la velocidad. Existen 
diferentes tipos de anemómetros que utilizan métodos convencionales o tecnología 
de vanguardia para realizar las mediciones; entre ellos se destacan los rotatorios, a 
presión y ultrasónicos.
Anemómetro rotatorio o de copelas
Anemómetro de cazoletas (tipo Robinson) y de paletas. El de cazoletas está 
constituido por un molinete de tres o cuatro brazos equidistantes y perpendiculares 
a un eje vertical. Como la fuerza ejercida por el viento (en magnitud) es mucho mayor 
en el interior que en el exterior de la cazoleta, estas se mueven al interactuar con el 
flujo.
Figura 1.32. Anemómetro de cazoletas tipo Robinson.
Anemómetro a presión
Se utiliza para determinar la velocidad del viento a partir de la medición de las 
diferencias de presión mediante un tubo Pitot. Este tipo de tubo tiene forma de L, con 
un extremo expuesto al flujo del viento y el otro conectado a un dispositivo medidor 
de presión.
a)
b)
1. Marco teórico
El monitoreo 
del viento a 
80 metros de 
altura sobre la 
superficie es 
relevante para 
los análisis 
de potencial 
eólico.
Atlas de viento de Colombia
35
Figura 1.34. Anemómetro ultrasónico.
Anemógrafo
Es un instrumento con tecnología avanzada que emplea el efecto de propagación 
de las ondas sonoras cuando interactúan con el viento. Está constituido por dos o 
más pares de nodos de envío y recepción, que parecen antenas (transductores). 
El instrumento emplazado en estaciones automáticas permite la captura de las 
componentes zonal y meridional del viento, así como su dirección. Los cálculos se 
realizan por medio de una señal digital.
Fuente: http://www.
accuweather.com. Figura 1.33. Anemómetro a presión.
Anemómetro ultrasónico
Es un instrumento con tecnología avanzada que emplea el efecto de propagación 
de las ondas sonoras cuando interactúan con el viento. Está constituido por dos o 
más pares de nodos de envío y recepción, que parecen antenas (transductores). 
El instrumento emplazado en estaciones automáticas permite la captura de las 
componentes zonal y meridional del viento, así como su dirección. Los cálculos se 
realizan por medio de una señal digital.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
36
Fuente: www.
labclima.ua.es.
Fuente: http://www.
delta-t.co.uk.
Anemocinemógrafo
Se utiliza para tener un registro continuo de la dirección, recorrido y velocidad 
del viento. Se compone de un transmisor constituido por la rueda de cazoletas, una 
veleta y un anemómetro mecánico.
Figura 1.35. Anemocinemógrafo.
sopla el viento, mientras que en el otro extremo dos paletas verticales permiten que 
el instrumento genere la menor resistencia al flujo del aire.
Figura 1.36. Veleta.
Radiosonda
Dispositivo de medición compuesto por sensores de presión, temperatura y 
humedad que se lanza en globos meteorológicos, con el fin de registrar mediciones 
a diferentes alturas de la atmósfera. La recepción de la señal se realiza mediante 
transmisión radial. Los servicios meteorológicos hacen mediciones en altura hasta 
cuatro veces al día.
Veleta
Se emplea para medir la dirección del viento, indicando la procedencia del flujo. 
Este instrumento utiliza una combinación de las fuerzas de arrastre y sustentación 
para alinearse al flujo del vector viento. En uno de los extremos tiene un contrapeso 
que finaliza comúnmente en una flecha, la cual apunta hacia la dirección desde la que 
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
37
Fuente: http://www.
delta-t.co.uk.
Fuente: http://
radiosondemuseum.org. Figura 1.37. Radiosonda.
En algunas radiosondas la dirección del viento se mide a través de un sensor que 
toma como punto pivote el campo magnético de la Tierra y la velocidad del viento 
a través de un anemómetro que va junto conla veleta. Otros métodos para estimar 
el viento en altura utilizan las mediciones de acimut y elevación de los instrumentos 
emplazados en el globo, así como los GPS o las sucesivas mediciones de presión en 
relación con las características de la atmósfera tipo.
La Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) ha definido una atmósfera 
convencional cuyas características pueden servir de base para una escala altimétrica 
(Retallack, 1973). La atmósfera tipo, entre otras características, a nivel del mar 
presenta una presión y temperatura de 1013,25 hPa y 15 ºC, respectivamente.
Manga de viento o anemoscopio
Es un instrumento con forma de cono truncado y orificios en la base diseñada para 
indicar visualmente la dirección y velocidad del viento (según la posición de la manga 
en interacción con el flujo de viento). La valoración visual puede ser cotejada con la 
escala de Beaufort (señalada en el instrumento). Generalmente, tiene franjas de color 
blanco y rojo; es utilizado en aeropuertos, aeródromos y helipuertos.
Figura 1.38. Manga de viento.
Aunque la longitud de la manga depende del lugar de emplazamiento, se estima 
la velocidad del viento de forma visual según el ángulo que indique con respecto a la 
vertical (Aeronáutica Civil, 2011):
1. Marco teórico
http://radiosondemuseum.org
http://radiosondemuseum.org
Atlas de viento de Colombia
38
Fuente: siata.gov.co.
Fuente: http://optics.
org/news/3/3/7.
• ≤ 15°, la velocidad estimada es de 3 kt - 7 kt.
• 15° - 30°, la velocidad estimada es de 8 kt - 12 kt.
• 30° - 45°, la velocidad estimada es de 12 kt - 20 kt.
• 45° - 90°, la velocidad estimada es de 20 kt - 40 kt.
1.5.2.2. Sensores remotos
Lidar (Ligth Detection And Ranging)
Utiliza una tecnología óptica de detección remota que mide la radiación reflejada 
por los aerosoles o moléculas en suspensión al ser iluminados por una fuente de rayos 
láser. El sistema detecta la velocidad y la dirección del viento horizontal (componentes 
zonal y meridional), basándose en el retraso temporal del haz de láser reflejado por 
aerosoles en el aire. Teniendo en cuenta que el lidar utiliza longitudes de onda más 
pequeñas que las emitidas por un radar, posee mayor sensibilidad para las mediciones 
de gases y aerosoles.
Figura 1.39. Lidar Doppler.
Radiómetro
Es un instrumento medidor de frecuencias por microondas que detecta la radiación 
emitida por la superficie del océano para calcular la velocidad del viento. El principio básico 
para determinar el cálculo de la velocidad del viento está determinado por la relación que 
existe entre la radiación solar y el viento para generar estabilidad atmosférica.
Radares meteorológicos (Doppler)
Emplean la emisión de pulsos de energía electromagnética a la atmósfera y la 
consecuente recepción de la onda que retransmiten los objetos al radar. Estos 
instrumentos tienen la capacidad de medir información relativa a la velocidad del 
viento, de forma eficiente cuando se ubican en la dirección del flujo u opuesta a él; 
en los demás casos, la medición que realizan es de la velocidad radial. Para tal fin, 
emplean el efecto Doppler, que determina la posición de los objetos al registrar la 
variación de la fase de la onda que le devuelven las partículas de la atmósfera.
Figura 1.40. Radar meteorológico Santa Elena, ubicado en la ciudad 
de Medellín, Colombia.
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
39
Fuente: www.ceere.org.
1.5.2.3. Plataformas satelitales
Sodar (Sonic Detection And Ranging)
A partir de la emisión de pulsos acústicos a la atmósfera, en varias frecuencias, 
amplitudes, fases y direcciones, y medición de los cambios de tiempo y frecuencia de los 
ecos en el proceso de retrodispersión, el instrumento estima el vector tridimensional 
velocidad del viento en diferentes capas de la atmósfera y define perfiles de viento.
Figura 1.41. Sodar meteorológico.
Las brisas marina y terrestre 
son consecuencia del 
calentamiento diferencial 
entre el agua y la tierra.
Costa Pacífico
39
1. Marco teórico
Atlas de viento de Colombia
40
2 METODOLOGÍA 
 Zócalos en Guatape, Antioquia
Atlas de viento de Colombia
41
2. Metodología
Distinto a la primera edición del Atlas de Viento y Energía Eólica de Colombia, preparado 
por IDEAM-UPME en el año 2006, en el que se emplearon métodos de interpolación 
comúnmente usados en los Sistemas de Información Geográfica (SIG) para espacializar 
los datos suministrados por estaciones convencionales, y se extrapolaron vientos a 
distintas alturas utilizando ecuaciones sencillas en las cuales la velocidad del viento 
en altura dependía de la rugosidad del suelo; en esta edición, con los avances de la 
modelación meteorológica y el recurso tecnológico que el IDEAM ha comprendido y 
adquirido desde entonces, se estimó el campo espacial promedio mensual y anual de 
la dirección y velocidad del viento, junto con su comportamiento a distintas alturas, 
usando modelos dinámicos actuales.
El análisis local se desarrolló con la información registrada en 67 estaciones 
convencionales emplazadas a nivel nacional (Mapa 2.1).
Figura 2.1. Metodología utilizada para el desarrollo del Atlas.
Mapa 2.1. Ubicación de las estaciones meteorológicas convencionales 
seleccionadas para el análisis local.
2. Metodología
Atlas de viento de Colombia
42
2.1. Base de datos de superficie
La información histórica del campo del viento del IDEAM se actualizó en el año 2014 
junto con la UPME y Colciencias, a través de un contrato ejecutado por la Fundación 
Universitaria Los Libertadores.
Para tal fin se tomaron como base las estaciones utilizadas en el Atlas del año 
2005. Se analizaron las gráficas generadas durante el periodo 2000 a 2014, con el fin 
de verificar los datos horarios de dirección y velocidad del viento. En este proceso se 
realizaron las siguientes actividades:
• Evaluación de las gráficas y rollos, obteniendo los valores de dirección y 
velocidad para cada hora.
• Ajustes por defectos, localización o descalibración del instrumental, así como 
revisión de gráficas mal cortadas y/o cualquier factor que induce a errores.
• Se consideraron ocho direcciones principales: Norte (N), Noreste (NE), Este 
(E), Sureste (SE), Sur (S), Suroeste (SO), Oeste (O) y Noroeste (NO).
• Verificación del registro de unidades de velocidad del viento en metros por 
segundo (m/s).
• Revisión de que cada uno de los registros de dirección presente un valor de 
velocidad.
• Reporte de calmas con valores de velocidad entre 0.0 m/s y 0.5 m/s.
Al finalizar este proceso, se identificaron y seleccionaron las estaciones que 
registraban mayor cantidad de datos y serie temporal. De esta manera, la información 
histórica del campo del viento registrada en las 67 estaciones convencionales a nivel 
nacional (Figura 2.2) consolida la información base para la generación de cada una de 
las gráficas del análisis local. En el proceso se requirió el procesamiento de los datos 
fuente y la configuración de las herramientas informáticas seleccionadas para llevar 
a cabo los cálculos, análisis y el desarrollo gráfico.
Figura 2.2. Tipo de estaciones utilizadas por el IDEAM.
Posteriormente, se realizó un tratamiento vectorial a las series de tiempo de las 
variables dirección y velocidad del viento; y se consolidaron las series calculadas 
a nivel horario, mensual, anual y multianual, por cada nivel mandatorio (100, 150, 
200, 250, 300, 400, 500, 700, 850, 925 y 1.000 hPa). A continuación, la formulación 
matemática para el análisis.
Estación 
convencional
Estación 
automática
2. Metodología
Atlas de viento de Colombia
43
Figura 2.3. Cálculo vectorial para las series de datos de viento.
Donde es la velocidad del viento, la dirección y un coeficiente condicionado al 
resultado del promedio de la componente zonal.
Los productos gráficos realizados a partir de las series de datos de las estaciones:
• Rosas de viento.
• Tablas de frecuencia.
• Escala Beaufort.
• Diagramas boxplot.
• Ciclo diario de