▯ Météorologie et aérologie — Cours

I. L'atmosphère

A. Qu'est-ce que l'atmosphère ?

L'atmosphère est l'enveloppe gazeuse qui entoure la Terre, sur quelques centaines de kilomètres (80 à 120 km). Elle est divisée en plusieurs couches d'épaisseur variable, dont les limites ont été fixées en fonction de l'altitude. De haut en bas :

À de rares exceptions près (supersoniques, certains jets d'affaires), les avions commerciaux évoluent dans la troposphère. Les phénomènes météorologiques sont localisés dans la troposphère.

Les couches de l'atmosphère [MET-101]

Structure verticale de l'atmosphère [MET-102]

B. Composition de l'atmosphère

L'air atmosphérique est un mélange d'air sec, de vapeur d'eau et de poussières. L'air sec (99,97 %) est composé de :

• Diazote (N₂) : 78 %
• Dioxygène (O₂) : 21 %
• Argon (Ar) : 0,9 %
• + traces d'hélium, CO₂, H₂

La vapeur d'eau, très variable (de 0 à 4 %), joue un rôle capital dans le climat et les phénomènes météorologiques, bien plus abondante en zone humide ou tropicale qu'en altitude ou en zone désertique.

C. L'atmosphère « standard » (ISA)

Pour les besoins de l'aéronautique, il a été nécessaire de « figer » l'atmosphère en une atmosphère moyenne, dite International Standard Atmosphere (ISA). Cela permet de décrire les performances des aéronefs et de les localiser dans le plan vertical.

Atmosphère standard ISA : tableau des valeurs [MET-103]

II. La température et les échanges thermiques

A. La température

En France, la mesure des températures est établie en degré Celsius (°C). L'unité internationale de température est le Kelvin : K = °C + 273,15. Le zéro absolu (0 K) correspond à −273,15 °C.

B. Variations de température

• Variations annuelles : La durée d'ensoleillement varie en fonction de la position de la Terre sur son orbite et de l'angle d'incidence des rayons solaires (axe de la Terre incliné de 23°27'). Décalage d'environ 1 mois par rapport aux solstices. L'amplitude annuelle varie avec la latitude.
• Variations quotidiennes : Température minimum environ ½ h après le lever du soleil ; maximum 2 h après le passage du soleil à la verticale du lieu. Variations locales liées à la nature du sol et à la nébulosité.

Incidence des rayons solaires aux solstices [MET-104]

C. Échanges thermiques

Il existe 3 formes d'échanges thermiques :

• Conduction : par contact matériel.
• Convection (mouvement vertical) ou advection (mouvement horizontal) : par brassage de fluide.
• Rayonnement : par émission et propagation d'ondes électromagnétiques (lumière visible ou infrarouge).

Le rayonnement solaire est partiellement absorbé par la surface de la Terre, qui le rediffuse sous forme d'infrarouges vers les basses couches de l'atmosphère.

Modes d'échanges thermiques [MET-105]

Bilan radiatif terrestre [MET-106]

Échanges d'énergie dans l'atmosphère [MET-107]

III. La pression et le vent

A. La pression de l'atmosphère

La force exercée par le gaz sur une surface est due aux chocs des molécules. Sur Terre, la pression est principalement due au poids de l'air situé au-dessus de nous.

La pression se mesure en Pascal (Pa) ; en météorologie on utilise l'hectopascal (hPa) ou le bar (1 hPa = 100 Pa ; 1 000 hPa = 1 bar).

La pression varie naturellement avec l'altitude mais aussi sous l'effet des systèmes météorologiques. À l'altitude du Mont Blanc (4 800 m), elle n'est plus qu'aux deux tiers environ de celle du niveau de la mer, et à 12 000 m elle tombe à moins du quart de son niveau initial. Les dépressions (vastes zones de basses pressions, parfois associées aux tempêtes) sont opposées aux anticyclones (hautes pressions, temps calme).

Pression = poids de la colonne d'air [MET-108]

B. La mesure de la pression

La pression atmosphérique se mesure à l'aide d'un baromètre (à mercure ou anéroïde).

Baromètres (à mercure et anéroïde) et barographe [MET-109]

C. Les calages altimétriques

Les trois calages altimétriques [MET-110]

Calages altimétriques et niveaux de référence [MET-111]

La gestion des différents calages de l'altimètre est essentielle pour garantir le niveau de vol et la sécurité. Les écarts de pression peuvent engendrer des erreurs d'altitude importantes en cas de mauvais réglage (parfois plusieurs centaines de mètres !). Une baisse rapide de pression signale généralement l'approche d'un front ou d'un creusement dépressionnaire.

D. Mesure, direction et observation du vent

L'unité internationale de vitesse est le m/s, mais en aéronautique on utilise le nœud (kt).

• La direction du vent indique toujours sa provenance.
• La direction se mesure avec une girouette (en degrés, sens horaire) ; la vitesse avec un anémomètre.
• Sur un aérodrome, on utilise une manche à air : chaque bande rouge ou blanche symbolise 5 kt. Selon son inclinaison, on identifie à la fois la force et la direction du vent.
• En altitude, le vent est mesuré par suivi radar de ballons-sondes ou par images satellites. Des cartes spécifiques, les cartes WINTEM, indiquent le sens et la force du vent prévus à différents niveaux de vol.

Notation du vent : direction et vitesse en nœuds [MET-112]

Lecture de la manche à air : force et direction [MET-113]

Représentation du vent : direction et barbules [MET-114]

Sur les cartes WINTEM, des symboles permettent d'identifier la vitesse et le sens du vent. Les vents soufflent depuis l'empennage (les traits symbolisant la plume de la flèche) vers la pointe : plus il y a de plumes sur la flèche, plus le vent est fort. Le minimum de vent est représenté par un point noir (vent ne dépassant pas 5 nœuds). Le maximum de vent est représenté par un triangle noir (cyclone).

Symboles de vent sur les cartes : barbules et vitesse [MET-115]

Lecture d'une carte WINTEM [MET-116]

Sur cette carte on observe ces symboles mais aussi des chiffres qui représentent la température à l'altitude concernée. Par exemple, sur la zone Paris à FL020, le vent est de nord-est avec une vitesse d'environ 30 kt et la température à 2 000 ft est de 5 °C.

E. Les champs de pression

Les différences de pressions sont à l'origine du vent. Celui-ci circule toujours des hautes pressions vers les basses pressions. Le vent est d'autant plus fort que les isobares sont resserrées.

Champs de pression : isobares, dorsale, talweg et col [MET-117]

Circulation des vents autour d'un anticyclone (A) et d'une dépression (D) [MET-118]

Un anticyclone est une zone de haute pression atmosphérique souvent associée à un temps sec, sans nuage et donc ensoleillé. Il se caractérise par le mouvement descendant de masses d'air froid qui augmente la pression au sol et empêche la formation des nuages. Cela donne des ciels généralement dégagés avec une atmosphère stable.

Une dépression (ou cyclone) est une région de l'atmosphère caractérisée par une pression atmosphérique plus basse que celle de l'ensemble des régions adjacentes situées à la même altitude. Les dépressions sont généralement accompagnées de mauvais temps : vents forts et précipitations.

Anticyclone et dépression : circulation des vents [MET-119]

Sur les cartes de surface, les champs de pression révèlent d'autres structures caractéristiques allongées : la dorsale (crête de hautes pressions) et le talweg (vallée de basses pressions), séparées parfois par un col ou un marais barométrique (zone sans gradient significatif).

Isobares : dorsale, talweg, col et marais barométrique [MET-120]

Dorsale (ridge) :
Structure : C'est une excroissance ou une « extension » anticyclonique.
Temps associé : Elle est généralement synonyme de temps stable, clair et sec (subsidence).
Position : Elle s'intercale fréquemment entre deux thalwegs (zones de basse pression).
Évolution : Contrairement aux anticyclones fermés, elle est mobile et peut se déplacer rapidement.
Aérologie : En altitude, elle correspond à une crête barométrique.

Dorsale : crête de hautes pressions [MET-121]

Talweg (ou Thalweg) :
Structure : Il s'agit d'une zone en forme de « V » ou « U » sur les cartes isobariques, où la pression est plus faible que dans son environnement immédiat.
Opposition : Il est l'opposé de la dorsale (zone de haute pression allongée).
Dynamique : Dans l'hémisphère Nord, il se déplace généralement d'ouest en est, souvent dirigé du nord vers le sud, provoquant des dégradations du temps.
Effets : Associé à de l'air froid en altitude, il provoque la condensation, la formation de nuages (cumulonimbus), des averses et une baisse de la température.

Talweg : vallée de basses pressions [MET-122]

Force de Coriolis et loi de Buys-Ballot

La rotation de la Terre dévie le vent vers la droite dans l'hémisphère Nord et vers la gauche dans l'hémisphère Sud : c'est la force de Coriolis, conséquence directe de la rotation terrestre appliquée aux masses d'air.

La loi de Buys-Ballot en découle : un observateur situé dans l'hémisphère Nord, placé dos au vent, a la dépression à sa gauche et l'anticyclone à sa droite. Dans l'hémisphère Sud, la position des zones de pression est inversée.

• Hémisphère Nord : le vent tourne dans le sens des aiguilles d'une montre autour d'un anticyclone, et en sens contraire autour d'une dépression.
• Hémisphère Sud : les sens de rotation sont inversés.

Cette loi fut nommée en l'honneur de Christoph Buys-Ballot, qui la publia en novembre 1857. Si Ferrel fut le premier à la théoriser, Buys-Ballot en trouva le premier une validation empirique.

Les frottements réduisent la vitesse du vent près de la surface et diminuent la déviation de Coriolis.

Force de Coriolis : déviation des masses d'air [MET-123]

Loi de Buys-Ballot : rotation des vents selon l'hémisphère [MET-124]

I. L'eau dans l'atmosphère

L'eau existe sous trois états dans l'atmosphère :

• Solide : glace, givre, neige.
• Liquide : pluie, brouillard.
• Gazeux : vapeur d'eau (invisible).

A. Humidité

La vapeur d'eau est de l'eau à l'état gazeux contenue dans l'air. Pour un volume donné, plus la température est élevée, plus l'air peut contenir de vapeur d'eau :

L'humidité se mesure avec un hygromètre (capacité variable) ou un psychromètre (2 thermomètres dont l'un baigne dans de l'air saturé).

L'humidité absolue diminue rapidement avec l'altitude : à 3 000 mètres, elle est en moyenne trois fois plus faible qu'au niveau de la mer. L'humidité relative varie fortement : en montagne, elle peut passer de très élevée (plus de 90 % la nuit) à très faible (moins de 20 % en milieu de journée) en raison du réchauffement de l'air.

L'air humide est moins dense que l'air sec : l'humidité influence donc la pression atmosphérique. La condensation due à l'humidité libère de la chaleur, ce qui rend le gradient de température plus faible dans l'air saturé (gradient adiabatique humide ≈ 0,5 à 0,8 °C/100 m contre 1 °C/100 m en air sec).

B. Le point de rosée

Le point de rosée est la température à laquelle l'air doit être refroidi pour que l'humidité relative atteigne 100 %. Plus la température mesurée se rapproche du point de rosée, plus l'humidité relative augmente.

Lorsque la température atteint le point de rosée → saturation (humidité = 100 %) → condensation : de fines gouttelettes se forment autour de poussières en suspension.

Une autre façon d'atteindre la saturation est d'enrichir l'air en vapeur d'eau (étendue d'eau, surface humide, transport d'air humide par le vent).

C. Changements d'état et chaleur latente

L'énergie qu'il faut fournir (ou qui est restituée) pour faire changer d'état 1 kg d'eau s'appelle la chaleur latente. L'eau refroidie en dessous de 0 °C se solidifie (neige, glace) ; l'inverse est la fusion.

II. Formation des nuages

Un nuage est l'ensemble des gouttelettes d'eau ou cristaux de glace en suspension dans l'atmosphère.

Le sol est réchauffé par le rayonnement solaire et chauffe à son tour l'air en contact avec lui. L'air chaud (moins dense) s'élève sous forme de bulle (poussée d'Archimède), créant des courants de convection ascendants et descendants.

En s'élevant, la bulle d'air se détend (car la pression diminue) et se refroidit : c'est la détente adiabatique (sans échange de chaleur avec l'extérieur). L'air sec se refroidit au gradient adiabatique sec d'environ 1 °C / 100 m. Lorsque la saturation est atteinte (100 % d'humidité relative), la condensation débute et libère de la chaleur latente : le refroidissement ralentit au gradient adiabatique humide, d'environ 0,5 à 0,8 °C / 100 m.

Les particules en suspension dans l'atmosphère (aérosols, poussières, sels marins) servent de noyaux de condensation sur lesquels se forment les fines gouttelettes d'eau qui constituent le nuage.

Convection et formation des nuages [MET-203]

Stabilité et instabilité

La forme du nuage dépend du caractère stable ou instable de la masse d'air :

Autres mécanismes de formation : soulèvement orographique (relief), soulèvement frontal (air chaud au-dessus de l'air froid), mélange de masses d'air de températures différentes.

Atmosphère stable → stratus [MET-204]

Atmosphère instable → cumulus [MET-205]

III. Classification des nuages

L'Organisation Météorologique Mondiale (OMM), créée en 1950 et siégeant à Genève, gère la classification des nuages (Atlas de la Météorologie, créé en 1956, révisé en 2017).

Il existe 10 genres de nuages, organisés par altitude et forme :

Classification des 10 genres de nuages (OMM) [MET-206]

Nuages par étage : élevé, moyen, bas [MET-207]

Les 10 genres de nuages en photos [MET-208]

• Nuages élevés (6-13 km) : cirrus (traînées filamenteuses blanches, soleil visible), cirrostratus (voile lumineux, halos autour du soleil/lune), cirrocumulus.
• Nuages moyens (2-6 km) : altostratus (voile gris, soleil atténué), altocumulus (petits flocons ronds « moutons »).
• Nuages bas (0-2 km) : stratus (couche grise, plafonds bas, brouillard), stratocumulus, cumulus (bouffées blanches isolées par ciel bleu, météo stable).

Certains nuages résultent de l'épaisseur verticale : le cumulonimbus (qui va du sol à la tropopause) est le nuage d'orage, associé à la pluie, la grêle et aux phénomènes dangereux.

Les nuages associés aux fronts

Les perturbations frontales entraînent une succession typique de nuages : Cirrus (Ci) → Altostratus (As) → Nimbostratus (Ns) → Stratocumulus (Sc) → Cumulonimbus (Cb) → Altocumulus (Ac).

Nuages associés au passage d'un front [MET-209]

Coupe verticale d'une perturbation frontale [MET-210]

IV. Les précipitations

A. Formation

Une fois le nuage formé, son évolution dépend de l'interaction entre les hydrométéores (gouttelettes, cristaux) et la vapeur d'eau. Si l'ascendance et le refroidissement se poursuivent, la vapeur en excès continue de se condenser sur les gouttelettes, qui grossissent. À l'inverse, si l'humidité relative diminue, les gouttelettes s'évaporent.

Dans la partie du nuage où la température est négative, la pression de vapeur saturante par rapport à la glace est inférieure à celle par rapport à l'eau liquide. Les cristaux de glace captent la vapeur d'eau au détriment des gouttelettes surfondues, qui s'évaporent : c'est l'effet Bergeron. Ce mécanisme, combiné aux chocs entre gouttelettes (coalescence), fait grossir les éléments jusqu'à ce qu'ils précipitent sous l'effet de leur poids.

Pression de vapeur saturante : glace vs eau liquide (effet Bergeron) [MET-211]

B. Classification des précipitations

Mécanisme de formation des précipitations [MET-212]

V. Les perturbations et les fronts

A. La circulation atmosphérique

Le déséquilibre thermique entre l'équateur et les pôles entraîne la formation de 3 cellules de convection (l'air chaud ascendant est remplacé par de l'air froid). Il en résulte :

• Un anticyclone aux pôles, une dépression au niveau du 60^e parallèle.
• Un anticyclone aux environs du 30^e parallèle.
• Une dépression près de l'équateur.

Combiné à la force de Coriolis, ceci explique la circulation générale de l'air à la surface du globe.

Circulation atmosphérique générale et cellules de convection [MET-213]

B. Les masses d'air

Une masse d'air est une grande étendue d'air aux caractéristiques homogènes de température et d'humidité. Les principales masses d'air qui influencent la France proviennent de l'Atlantique (maritime, douce ou humide), du Nord (polaire, froide et sèche) ou du Sud (tropicale, chaude et humide). Chaque changement de masse d'air entraîne des modifications parfois brutales du temps.

Aux latitudes 40°-50°, on assiste à la rencontre entre une masse d'air polaire (froide) et une masse d'air tropicale (chaude). Ces deux masses ne se mélangent pas : on observe l'inclusion de l'une dans l'autre, limitée par deux surfaces appelées fronts.

Rencontre des masses d'air [MET-214]

C. Les fronts

Lorsque deux masses d'air de caractéristiques différentes se rencontrent, elles ne se mélangent pas : la plus chaude est soulevée par la plus froide. La surface qui les sépare est la surface frontale ; sa trace au sol est le front. Au voisinage d'un front, on observe des variations brutales de température, pression, humidité, vent, nébulosité et stabilité.

Front chaud : si une masse d'air froid est rattrapée par une masse d'air plus chaud, cette dernière, plus légère, s'élève le long de la masse d'air froid en la repoussant devant elle. La pente de la surface frontale est toujours faible, de l'ordre de 1/100.

Front chaud : coupe et nuages associés [MET-215]

Front chaud : succession de nuages et précipitations [MET-216]

Front froid : lorsqu'une masse d'air froid rattrape une masse d'air plus chaud, l'air froid, plus dense, s'infiltre sous l'air chaud à la manière d'un coin, et l'air chaud est rejeté en altitude. La pente de la surface frontale est nettement plus accentuée que celle du front chaud.

Front froid : coupe et nuages associés [MET-217]

Front froid : soulèvement et phénomènes associés [MET-218]

Occlusion : l'air froid se déplace plus vite que l'air chaud qui le précède. Il arrive un moment où l'air froid postérieur rattrape l'air froid antérieur : il se forme alors une occlusion. L'air chaud est rejeté en altitude. C'est le stade final de la perturbation.

VI. Les cartes météorologiques

A. Carte TEMSI (TEMps SIgnificatif)

Les cartes TEMSI sont des cartes météorologiques de la France (et de l'Europe occidentale), valables pour un niveau de vol précisé. Leur validité est de 3 heures et elles sont disponibles 4 heures avant leur début de validité. On les complète souvent par les cartes SIGMET (phénomènes dangereux) et les cartes WINTEM (vents et températures).

Elles indiquent notamment :

• La nature et l'emplacement des fronts.
• Les nuages présents ainsi que la couverture nuageuse.
• L'orientation et la vitesse du vent.
• Les risques de givrage et de turbulence.
• La température du point de rosée.

Exemple de carte TEMSI France [MET-224]

Légende de la carte TEMSI [MET-225]

Carte TEMSI annotée : zones et symboles détaillés [MET-226]

Symboles TEMSI : zones et nuages [MET-227]

Codes de nébulosité sur carte TEMSI [MET-228]

Codes de nébulosité

B. Carte des vents et températures prévues

Ces cartes fournissent la force du vent et les températures prévues à différents niveaux de vol. 4 cartes par jour : 00 h, 06 h, 12 h, 18 h (en Temps Universel).

• La température est inscrite avec un signe + si positive. Si négative, pas de symbole devant (ex. « +3 » = +3 °C ; « 1 » = −1 °C).
• Les flèches indiquent la direction du vent ; le nombre de barbules, la vitesse.

Carte des vents et températures prévues [MET-229]

I. Les phénomènes météorologiques locaux

A. L'effet de Foehn

Phénomène spécifique aux régions montagneuses : l'air humide franchit un relief.

• Côté au vent : l'air humide est soulevé, se détend, se refroidit jusqu'à la saturation → formation de nuages et de pluies/neiges.
• Côté sous le vent : l'air, déchargé de son humidité, redescend et se réchauffe.

Résultat : le passage du relief assèche et réchauffe la masse d'air (temps privilégié en Languedoc-Roussillon, Alpes du Sud, Alsace ; temps humide en Limousin, Vosges…).

L'effet de Foehn [MET-301]

B. Les brises

Vent local régulier qui s'établit près des lacs, de la mer, des montagnes et dans les vallées. Il est provoqué par les différences de températures entre les masses d'air dans les basses couches et suit un cycle jour/nuit.

1. Brise en région côtière

2. Brise en région montagneuse (brise de pente)

• De jour : l'air au contact des versants ensoleillés s'échauffe et s'élève le long des pentes. Un vent s'établit, remontant la vallée.
• De nuit : phénomène inverse — l'air refroidi descend le long des pentes.

Cycle des brises côtières et de montagne [MET-302]

C. Les ondes orographiques et la turbulence

Lorsque le vent franchit un relief, il peut créer des ondes en aval (rouleaux et turbulences). La turbulence se développe également :

• Sous les cumulus.
• Au contact de deux masses d'air différentes.
• En air clair (Clear Air Turbulence — CAT), en présence de forts gradients de température et de pression, signalée sur les cartes météo.

Ondes orographiques : lenticulaire, rotor et ressauts [MET-303]

D. Le jet-stream (courant-jet)

Courant d'air très rapide de quelques centaines de km de large et de seulement quelques km d'épaisseur, situé à environ 10 km d'altitude (au niveau de la tropopause, à la jonction des cellules de convection).

• Le jet-stream entoure le globe et souffle d'Ouest en Est selon la rotation de la Terre.
• Vitesse : 200 à 300 km/h.
• Les pilotes de ligne l'utilisent pour économiser du carburant.

Le jet-stream au niveau de la tropopause [MET-304]

Le jet-stream entoure le globe d'Ouest en Est [MET-305]

E. Les vents locaux

En plus des vents synoptiques (liés à la circulation générale) et des brises, certains vents régionaux portent des noms spécifiques liés à leur origine géographique. Le BIA demande de connaître les principaux vents locaux de France et du bassin méditerranéen :

• Mistral : Vent de nord-ouest, froid et sec, qui descend la vallée du Rhône vers la Méditerranée. Peut dépasser 100 km/h.
• Tramontane : Vent de nord à nord-ouest, similaire au Mistral, soufflant sur le Languedoc-Roussillon (Aude, Pyrénées-Orientales).
• Sirocco (ou Chergui) : Vent chaud et sec venant du Sahara (sud), apportant sable et poussière sur le bassin méditerranéen.
• Alizés : Vents réguliers d'est soufflant dans la zone intertropicale (cellule de Hadley). Utilisés historiquement par la marine à voile.
• Harmattan : Vent sec et poussiéreux de nord-est soufflant du Sahara vers l'Afrique de l'Ouest.

II. Les cumulonimbus (Cb)

C'est le nuage le plus dangereux pour l'avion (y compris les gros avions de ligne). Il se forme dans les fronts froids toute l'année, ou au printemps et en été après un fort échauffement du sol.

Le cumulonimbus provoque :

Le cumulonimbus : le nuage le plus dangereux [MET-306]

Cb avec enclume caractéristique au sommet [MET-307]

III. Le givrage

Formation plus ou moins rapide d'un dépôt de glace sur certaines parties de l'avion. Ce dépôt :

• Alourdit l'avion.
• Modifie l'écoulement de l'air et dégrade les performances.
• Peut bloquer les gouvernes, volets, sondes Pitot…
• Peut étouffer le moteur (givrage du carburateur).

A. Catégories de givrage

B. Prévention et élimination

• Au sol : dégivrage avant le départ + application d'un liquide de protection (efficace sur une courte durée).
• En vol : systèmes antigivrage — chauffage du pare-brise, des pales d'hélices, des tubes Pitot, gonflage des boudins de bord d'attaque.

Givrage sur le bord d'attaque — danger majeur en vol [MET-308]

Prévention du givrage : boudins gonflables [MET-309]

IV. Brumes et brouillards

A. La brume

Suspension de microscopiques gouttelettes d'eau dans l'atmosphère, réduisant la visibilité entre 1 et 5 km.

B. La brume sèche

Constituée de particules solides (sable, poussières) en suspension dans l'air non saturé d'humidité (tempêtes de sable, pollution industrielle…).

C. Le brouillard

Suspension de gouttelettes d'eau ou cristaux de glace réduisant la visibilité à moins de 1 km. Il se forme principalement par refroidissement d'une masse d'air humide. Le refroidissement conduit à la saturation puis à la condensation.

Conditions favorables : forte humidité + baisse de température + peu de vent.

V. Les messages météorologiques

A. METAR (METeorological Aerodrome Report)

Message d'observation météorologique du temps sur un aérodrome. Il est très fiable, réédité toutes les heures ou toutes les demi-heures. C'est un message codé, toujours organisé de la même façon.

Structure type d'un METAR :

Lecture d'un METAR annoté [MET-311]

B. Le TAF (Terminal Area Forecast)

Message de prévision météorologique. Il existe des TAF courts (valables 9 h) et des TAF longs (valables 24 h). Ils sont disponibles 1 h avant leur début de validité. Ils peuvent être accompagnés d'un SIGMET signalant les phénomènes dangereux.

La syntaxe ressemble aux METAR mais l'organisation diffère (période de validité, évolutions).

Table des codes météorologiques METAR/TAF [MET-312]

VI. Le SIGMET

Le SIGMET (SIGnificant METeorological information) est un message d'alerte diffusé par les centres de veille météorologique pour signaler les phénomènes dangereux en route : orages, turbulence sévère, givrage sévère, ondes orographiques, tempêtes de sable, cendres volcaniques, cyclones tropicaux.

Contrairement au METAR (aérodrome) et au TAF (prévision locale), le SIGMET couvre une région d'information de vol (FIR) entière et est valable jusqu'à 6 heures.

VII. Le dossier météo

Lors de tout vol en aviation légère et commerciale, le pilote doit réglementairement préparer un dossier météorologique et l'embarquer à bord. Ce dossier comprend la situation générale, les prévisions nationales et locales, les différents messages utiles.

En vol VFR, avant de décider de partir, le pilote doit avoir en mémoire 5 éléments :

1. La visibilité
2. La base des nuages
3. La nébulosité des nuages
4. La direction et la vitesse du vent
5. Les phénomènes dangereux

En vol, le pilote doit observer régulièrement le ciel et s'informer par radio (AFIS, contrôle, VOLMET).

Toutes les données nécessaires sont accessibles sur le site Aeroweb (aviation.meteo.fr).

Légende des symboles météorologiques de surface [MET-313]

Carte d'analyse météorologique de surface [MET-314]

VIII. Les facteurs humains en aéronautique

Les facteurs humains sont la première cause d'accidents aériens (environ 80 % des accidents). Le BIA aborde cette thématique en lien avec la météorologie car les conditions météo dégradées amplifient les erreurs humaines.

A. Les catégories d'erreurs humaines

B. Les limites physiologiques du pilote

• Vision : De nuit, l'acuité visuelle diminue fortement. Le pilote doit utiliser la vision périphérique (cellules bâtonnets) plutôt que la vision centrale. Temps d'adaptation à l'obscurité : 30 min.
• Oreille interne : Assure l'équilibre. En l'absence de repères visuels (IMC), les informations vestibulaires peuvent être trompeuses → désorientation spatiale. Le pilote doit alors faire confiance à ses instruments.
• Oxygène et hypoxie : Au-dessus de 10 000 ft (3 000 m), la raréfaction de l'oxygène provoque l'hypoxie : euphorie, troubles du jugement, perte de conscience. L'inhalation d'oxygène est obligatoire au-dessus de FL125 (environ 3 800 m).
• Fatigue et cinétose : La fatigue dégrade la vigilance et la prise de décision. Le mal de l'air (cinétose) résulte d'un conflit entre les informations visuelles et vestibulaires.

C. Prise de décision et facteurs psychologiques

Les accidents sont souvent liés à une mauvaise prise de décision :

• Charge de travail : En situation complexe (météo dégradée + panne), la surcharge cognitive entraîne des oublis ou des erreurs de hiérarchisation.
• Automatismes et vigilance : Un pilote expérimenté peut entrer en « mode automatique » et ne pas détecter un changement de situation.
• Stress et émotions : La pression temporelle ou émotionnelle altère la capacité d'analyse.

D. La gestion des ressources de l'équipage (CRM)

Le CRM (Crew Resource Management) est une méthode de travail en équipage visant à réduire les erreurs humaines :

• Communication : Échanges clairs, concis, vérifiés (technique du read-back).
• Coopération : Répartition des tâches, surveillance croisée (cross-check).
• Leadership : Le commandant de bord prend la décision finale mais reste à l'écoute de l'équipage.
• Culture juste : Environnement où les erreurs sont reportées sans crainte de sanction, pour améliorer la sécurité collective.

E. Prévention et formation

• Formation théorique et pratique : Le BIA sensibilise dès l'initiation aux facteurs humains.
• Simulateurs de vol : Permettent de s'entraîner à gérer les situations d'urgence en toute sécurité.
• Check-lists : Listes de vérification systématiques pour éviter les oublis.
• Retours d'expérience (REX) : Analyse des incidents et accidents pour améliorer les procédures.