▯ Météorologie et aérologie — Cours
Source : Manuel BIA 2021, p. 117-162
La météorologie en aéronautique repose sur la compréhension des variations de température, de pression atmosphérique et des vents, qui influencent directement la sécurité et les performances des vols. Ce cours aborde les compétences essentielles comme le calcul des altitudes réelles à partir des QNH/QFE, l’analyse des cartes isobares pour anticiper la direction et la vitesse des vents via la règle de Buys-Ballot, ainsi que les impacts sur le carburant et les atterrissages.
▢ Programme et plan du cours
Ce cours couvre l'intégralité du chapitre 3 du programme BIA officiel. — ○ 3 h 30 – 4 h 00 · 3 × 60 min
◈ Conseil : Retenez les valeurs ISA (15 °C, 1013,25 hPa), les gradients, les préfixes nuages et les codes METAR.
1 Température, pression et vent
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 :
| Couche | Altitude | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Thermosphère | ≈ 80 – 500 à 1000 km (variable) | ISS (380 km), satellites GPS, SPOT en orbite « basse ». |
| Mésosphère | 50 – 80 km | Température min. ≈ −100 °C. Les météorites brûlent ici. |
| Stratosphère | Tropopause (~11 km) – 50 km | Couche d'ozone. Température augmente avec l'altitude. |
| Troposphère | Sol – ~11 km (zone tempérée) | Tous les phénomènes météo. Limite supérieure = tropopause. |
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. C'est la couche pour les vols personnels et commerciaux !
À 100 km d'altitude, on trouve la limite de Kármán. On considère qu'au-delà, l'impact de l'atmosphère sur les objets en mouvement est négligeable. C'est le début de l'espace !
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]
| ISA au niveau de la mer | T = 15 °C | P = 1 013,25 hPa | ρ = 1,225 kg/m³ |
| Tropopause | 11 km — Gradient : −6,5 °C / 1 000 m (soit −2 °C / 1 000 ft) | ||
| Au-delà de 11 km | Température constante = −56,5 °C (stratosphère) | ||
| Humidité nulle en ISA. La masse volumique diminue avec l'altitude (baisse de pression et de température). | |||
D. Grandeurs météorologiques fondamentales
La température est l'une des grandeurs principales en météorologie. Elle dépend de l'ensoleillement, de l'altitude, de la latitude, des saisons et du moment de la journée.
L'humidité et le point de rosée jouent un rôle central dans la formation des nuages et du brouillard (développé en Partie 2).
La pression atmosphérique est la force exercée par la colonne d'air sur une surface. Elle s'exprime en hectopascals (hPa, anciennement millibars). Au niveau de la mer, la pression standard internationale est de 1 013,25 hPa. Ne pas confondre mètres et feet !
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.
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).
Gradient (alt. < 10 000 ft) : −1 hPa pour 28 ft (≈ 8,5 m)
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). La variabilité diurne (marées atmosphériques) influe également sur la pression, mais dans de moindres proportions, tout comme la température extérieure.
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 de type Torricelli, où la hauteur de la colonne indique la pression, ou anéroïde, utilisant une capsule métallique déformable). Le barographe, version enregistreuse du baromètre, trace l'évolution de la pression au fil du temps.
Sur une carte, on peut voir ces pressions atmosphériques former des lignes appelées isobares. Sur une ligne isobare, la pression atmosphérique est toujours la même. Plus ces isobares sont proches, plus le changement de pression d'une zone à l'autre est rapide — et plus les vents sont forts.
Baromètres (à mercure et anéroïde) et barographe [MET-109]
C. Les calages altimétriques
| Calage | Référence | Indication altimètre |
|---|---|---|
| QFE (obsolète) | Pression au niveau de l'aérodrome | Hauteur entre l'aérodrome et l'avion |
| QNH | Pression au niveau de la mer | Altitude de l'avion par rapport à la mer |
| 1013 hPa (QNE) | Pression standard au niveau de la mer | Niveau de vol (Flight Level) |
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 !). L'exactitude du calage est cruciale pour l'aviation (risques de collision, mauvaise gestion du relief…). Ce sont d'ailleurs les aviateurs de la Première Guerre mondiale qui ont été les premiers à demander ces points de référence.
Exemple de calage QFE
Ce calage est utilisé pour des vols limités autour d'un aérodrome dans un champ de pression constant. On parle alors de vol VFR. Le problème : le pilote connaît sa position par rapport au sol mais pas l'altitude d'un obstacle. En effet, sur les cartes de navigation, les altitudes sont exprimées par rapport au niveau de la mer.
Calage QFE : altitude par rapport au terrain [MET-130]
Exemple de calage QNH
Ce calage se fait par rapport au niveau de la mer. Cela permet des vols VFR sur des distances plus grandes. Le pilote demande au contrôle aérien ou à l'ATIS la pression atmosphérique du jour de l'aérodrome puis il indique cette valeur dans la fenêtre de son altimètre.
Calage QNH : altitude par rapport au niveau de la mer [MET-131]
Exemple de calage QNE (1013,25 hPa)
Ce calage est utilisé pour des vols sur de longues distances qui traversent des lignes de pressions très variées. C'est le cas de tous les vols commerciaux en croisière. Les avions ne risquent pas la collision s'ils suivent l'indication du contrôle aérien, chaque avion volant à un niveau de vol (FL) différent basé sur le même calage standard.
Calage QNE : niveaux de vol (Flight Levels) [MET-132]
En fonction du moment du vol, le pilote doit passer d'un calage à l'autre : calage QNH au décollage et à l'atterrissage (pour connaître son altitude réelle), puis calage standard 1 013 hPa (QNE) au-dessus de l'altitude de transition pour les niveaux de vol en croisière.
Transition entre calages pendant les phases de vol [MET-133]
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.
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).
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
| Terme | Définition | Symbole |
|---|---|---|
| Anticyclone | Zone de hautes pressions | A ou H |
| Dépression | Zone de basses pressions | D ou L |
| Marais | Zone sans variation significative (≈ 1013 hPa) | — |
| Isobares | Lignes reliant les points de pressions égales | — |
| Dorsale | Crête de hautes pressions | — |
| Talweg | Vallée de basses pressions | — |
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.
Une masse d'air est une immense 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 masses d'air entraîne des modifications parfois brutales du temps.
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]
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.
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.
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.
◦ Points clés — Partie 1
- ISA : 15 °C, 1013,25 hPa, ρ = 1,225 kg/m³ au niveau de la mer ; gradient −6,5 °C/1 000 m, −1 hPa/28 ft.
- Troposphère (sol → ~11 km) = lieu de toute la météo ; tropopause = limite supérieure. Limite de Kármán = 100 km (début de l'espace).
- Le vent va des hautes vers les basses pressions ; force de Coriolis → déviation à droite (hémisphère N).
- Loi de Buys-Ballot (1857) : dos au vent, dépression à gauche, anticyclone à droite (hémisphère N).
- Calages : QFE (aérodrome), QNH (mer), 1013 (Flight Level). 1 kt = 1,852 km/h.
- Vent : direction = provenance. Girouette + anémomètre au sol, manche à air (5 kt/bande).
→ La Partie 2 s'appuie sur ces bases pour expliquer la formation des nuages et des fronts.
1. Quelles sont les valeurs ISA au niveau de la mer (température, pression, masse volumique) ?
Voir la réponse
T = 15 °C, P = 1 013,25 hPa, ρ = 1,225 kg/m³.
2. Quelle est la différence entre le QFE, le QNH et le calage 1013 ?
Voir la réponse
QFE = pression au niveau de l'aérodrome (altimètre à 0 au sol). QNH = pression ramenée au niveau de la mer (altimètre indique l'altitude). 1013 = calage standard pour les niveaux de vol (FL).
3. En appliquant la loi de Buys-Ballot dans l'hémisphère Nord, où se trouve la dépression si vous tournez le dos au vent ?
Voir la réponse
La dépression se trouve à votre gauche et l'anticyclone à votre droite.
2 Nuages, précipitations et conditions de vol
En Partie 1, nous avons étudié l'atmosphère, la pression et le vent. Nous allons maintenant voir comment l'humidité et la température interagissent pour former les nuages, les précipitations et les fronts, ainsi que leurs impacts sur les conditions de vol.
I. Humidité atmosphérique et processus de formation des nuages
A. Le gradient de température dans la troposphère
Dans la troposphère (jusqu'à ~11 km), la température diminue en moyenne de 6,5 °C par km d'altitude (soit environ 2 °C tous les 1 000 pieds) — c'est le gradient ISA rappelé en Partie 1. Ce refroidissement est dû à la baisse de pression, qui dilate l'air (refroidissement adiabatique), et à l'éloignement de la surface terrestre qui réchauffe l'atmosphère.
Gradient de température dans la troposphère [MET-230]
B. Humidité atmosphérique
Le gradient d'humidité atmosphérique désigne la diminution de la teneur en vapeur d'eau avec l'altitude : l'air est beaucoup plus sec en altitude qu'au niveau de la mer. Parallèlement, le gradient adiabatique humide décrit le refroidissement moindre de l'air saturé qui monte (~0,5 °C/100 m, soit ~1,5 °C/1 000 ft), car la condensation libère de la chaleur latente. Cette humidité se mesure avec un hygromètre.
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. Par ailleurs, lorsqu'une parcelle d'air saturée d'eau s'élève, elle se refroidit moins vite qu'un air sec (gradient adiabatique sec d'environ 1 °C/100 m). Cela est dû à la libération de chaleur latente lors de la condensation (formation de nuages).
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 :
| Température | Eau max. / kg d'air |
|---|---|
| 0 °C | 5 g |
| 20 °C | 15 g |
| 30 °C | 22 g |
L'air humide est moins dense que l'air sec : l'humidité influence donc la pression atmosphérique. Toutes ces variations vont être à l'origine de la formation des nuages.
Diagramme de l'air humide [MET-231]
Le graphique ci-dessus montre l'évolution de l'état de l'air sur le diagramme de l'air humide : pour un air à 20 °C, 50 % d'HR et 1 013 hPa, la condensation apparaît lorsque la température est réduite à 10 °C ou moins (à pression constante).
C. 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).
D. Changements d'état et chaleur latente
L'eau existe sous trois états dans l'atmosphère :
- Solide : glace, givre, neige.
- Liquide : pluie, brouillard.
- Gazeux : vapeur d'eau (invisible).
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.
Traînée de condensation : Condensation de la vapeur d'eau émise par les moteurs à très haute altitude. Les gouttes deviennent des cristaux de glace formant des traînées blanches derrière l'avion.
E. Formation des nuages : la détente adiabatique
Pour comprendre la formation des nuages, il faut comprendre le principe de la détente adiabatique : quand une bulle d'air (masse d'air) s'élève en altitude, il n'y a pas d'échange de chaleur entre elle et l'air ambiant.
Le processus de formation débute par l'ascension d'air humide : soit via la convection (air chauffé au sol), soit via un soulèvement frontal ou orographique (relief). En montant, l'air se refroidit adiabatiquement : au point de rosée, la condensation débute, et de fines gouttelettes d'eau forment le nuage. Les particules en suspension (aérosols, poussières) servent de noyaux de condensation. Le refroidissement peut être amplifié lors du passage d'une masse d'air au-dessus d'une montagne ou en interaction avec un front.
Principe de la détente adiabatique : T₂ < T₁ < T₀ [MET-232]
Ainsi, lorsque la bulle s'élève, la pression atmosphérique baissant, les molécules d'air prennent plus de place (la bulle s'étale) et la température à l'intérieur de la bulle diminue (−3 °C/1 000 ft). On parle de détente adiabatique sèche.
L'élévation est conditionnée par la différence entre le gradient thermique de l'atmosphère (2 °C/1 000 ft en atmosphère standard) et le gradient de détente adiabatique sèche. L'élévation de la bulle d'air continue jusqu'à ce que sa température devienne inférieure à la température de l'air ambiant, atteignant ainsi le point de condensation, point de départ de la formation du nuage. Au BIA, on considère 2 cas : l'atmosphère stable et l'atmosphère instable.
Convection et formation des nuages [MET-203]
F. Stabilité et instabilité
La forme des nuages dépend de la stabilité de la masse d'air :
| Masse d'air stable | Masse d'air instable |
|---|---|
| Baisse de température régulière. L'air chaud se soulève jusqu'au point de condensation puis il y a arrêt de l'ascendance → formation de nuages stratiformes (préfixe STRAT ou suffixe STRATUS). Un élément externe comme un relief peut néanmoins prolonger l'ascension. | Baisse de température régulière mais rapide. Le nuage cumuliforme (préfixe CUMULO ou suffixe CUMULUS) se forme et continue à s'élever en bourgeonnant jusqu'à ce que sa température devienne inférieure à l'air ambiant. |
II. Classification des nuages : forme et étage
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 :
| Étage | Altitude | Composition | Genres |
|---|---|---|---|
| Élevé (préfixe « Cirro ») | > 6 km | Cristaux de glace | Cirrus (Ci), Cirrocumulus (Cc), Cirrostratus (Cs) |
| Moyen (préfixe « Alto ») | 2 – 6 km | Glace et/ou gouttelettes | Altocumulus (Ac), Altostratus (As) |
| Bas (pas de préfixe) | Sol – 2 km | Eau liquide | Stratus (St), Stratocumulus (Sc), Nimbostratus (Ns) |
| Développement vertical | Sol – 15 km+ | Mixte | Cumulus (Cu), Cumulonimbus (Cb) |
Cumulus = amas moutonneux (atmosphère instable).
Cirrus = en filament (très haute altitude).
Nimbus = porteur de pluie (préfixe NIMBO ou suffixe NIMBUS indiquant la précipitation et le mauvais temps).
- 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).
Le cumulonimbus (Cb)
Il arrive que des nuages aient une grande distribution verticale en raison d'une masse d'air instable. Le plus dangereux reste le cumulonimbus qui prend la forme d'une enclume dépassant le plafond des nuages. C'est un phénomène local. Ce type de nuages est dangereux pour le vol avec de la pluie et parfois de la grêle, des vents de cisaillement et de nombreuses turbulences avec des orages.
Cumulonimbus en enclume déversant des précipitations [MET-235]
Niveau de danger des nuages
Pour le pilote, les nuages se répartissent en 3 catégories selon le danger qu'ils représentent :
| Niveau | Nuages | Implication pour le vol |
|---|---|---|
| Sans danger réel | Cirrus, Cirrostratus, Cirrocumulus, Cumulus (Cu) | Peuvent annoncer un changement de situation météo (Cu = beau temps isolé) |
| Difficultés | Altostratus, Nimbostratus, Stratus, Stratocumulus, Altocumulus | Annoncent souvent une baisse de visibilité et des précipitations |
| Dangereux — à éviter | Cumulonimbus (Cb) | Pluie, grêle, givrage, orages, vents en cisaillement, turbulences sévères |
Nébulosité (en octas)
La nébulosité mesure la fraction du ciel couverte par les nuages. Elle s'exprime en octas (huitièmes de ciel couvert) et se retrouve dans les messages METAR et TAF :
| Abréviation | Signification | Couverture |
|---|---|---|
| SKC | Sky Clear | 0 octa — ciel dégagé |
| FEW | Few (quelques) | 1–2 octas |
| SCT | Scattered (épars) | 3–4 octas |
| BKN | Broken (fragmenté) | 5–7 octas |
| OVC | Overcast (couvert) | 8 octas — ciel totalement couvert |
Cette codification est indispensable pour décoder les messages d'observation météorologique (cf. cours n°3 — METAR et TAF).
III. Précipitations et phénomènes associés
La taille et la dynamique du nuage conditionnent la nature des précipitations (bruine, pluie, neige, grêle). Les nimbostratus apportent généralement des pluies régulières, alors que les cumulonimbus délivrent des averses localisées, voire orageuses.
A. Formation des précipitations
Une fois le nuage formé, son évolution est dirigée par l'ensemble des interactions entre les hydrométéores (gouttelettes, cristaux) et la vapeur d'eau. Le premier processus impliqué est l'échange d'eau par condensation (déposition) et évaporation (sublimation) entre la vapeur et les gouttelettes (cristaux). Ainsi, si l'ascendance de la masse d'air et son refroidissement se poursuivent après la formation du nuage, la vapeur d'eau en excès continue de se condenser sur les gouttelettes présentes, qui grossissent. Au contraire, si l'humidité relative diminue, l'évaporation des gouttelettes a lieu jusqu'au retour à la saturation.
À des températures négatives, 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.
B. Classification des précipitations
| Type | Description | Origine |
|---|---|---|
| Bruine | Très fines gouttelettes (< 0,5 mm), très rapprochées | Nuages bas (stratus, stratocumulus), brouillard |
| Pluie | Gouttelettes plus grosses que la bruine | Nuages épais (altostratus, nimbostratus) |
| Neige | Cristaux de glace ramifiés, flocons de 0,5-2,5 cm (entre 0 et −10 °C) | Même origine que la pluie |
| Grêle | Globules de glace de quelques mm à quelques cm | Nuages à forte extension verticale (Cb) |
| Averses | Précipitations brutales, intenses, localisées, courtes | Nuages instables (Cb, Ns, gros Cu) |
IV. Les fronts : définition, types et dynamique
Si deux masses d'air de qualités différentes (cf. Partie 1, § III.E — masses d'air et isobares) ont des trajectoires ou des vitesses qui les conduisent à se rencontrer, elles ne se mélangent pas mais entrent en conflit : la plus chaude est soulevée par la plus froide. La surface qui sépare les deux masses d'air est appelée surface frontale et sa trace au sol est le front. Une surface frontale est une région où varient brutalement : température, pression, humidité, vent, nuages et stabilité.
A. Le 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 (1 à 2 %). C'est une situation stable.
Au fur et à mesure que l'air chaud monte, la zone de contact avec l'air froid fait baisser la température, entraînant la condensation et des précipitations. Un front chaud est passager et dure entre 18 et 36 heures. Après son passage, l'air chaud devient dominant : la température monte et la pression baisse.
B. Le 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 (≈ 10 %) que celle du front chaud. C'est une situation instable.
Ce type de front donne naissance à des orages et des averses brusques. Après son passage, l'air froid devient dominant : la pression monte et la température baisse.
C. L'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 (stade 3). L'air chaud est rejeté en altitude. C'est le stade final de la perturbation.
Front occlus : coupe 3D — l'air chaud est rejeté en altitude [MET-236]
Front froid : Ligne bleue (triangles bleus). Passage rapide, averses, éclaircies derrière.
Occlusion : Ligne violette. Le front froid a rattrapé le front chaud — air chaud rejeté en altitude.
D. Structure et évolution d'une perturbation
Une perturbation frontale évolue en quatre stades :
Cycle de vie d'une perturbation : de la naissance à l'occlusion
Une perturbation frontale type comprend quatre parties, de l'avant vers l'arrière :
| Partie | Position | Nuages caractéristiques |
|---|---|---|
| La tête | Avant du système | Elle est constituée par des nuages élevés : Cirrus, puis Cirrostratus ou Cirrocumulus (en fonction de la structure de la masse d'air chaud). |
| Le corps | Partie centrale | Il englobe la masse nuageuse à l'avant du front chaud, le front chaud, le secteur chaud et le front froid. Nuages épais (Altostratus, Altocumulus, Stratocumulus) et précipitations continues. |
| La traîne | Arrière du front froid | Cumulus et Cumulonimbus — temps très changeant avec des alternances d'éclaircies et d'averses (pluie, neige, grésil selon la saison). |
| La marge | Zone latérale sud | Borde la tête et le corps. Ses dimensions varient suivant la perturbation, la saison, la latitude et les caractéristiques de la région. |
Anatomie d'une perturbation frontale [MET-237]
Ces fronts sont identifiables sur les cartes isofront qui associent les isobares et les fronts :
Carte isofront : isobares et fronts associés [MET-223]
Conclusion
La maîtrise des notions d'humidité, de nuages, de précipitations et de fronts constitue un élément essentiel de la formation du pilote BIA. L'analyse rigoureuse de ces phénomènes, complétée par l'interprétation des cartes TEMSI (cf. cours n°3), permet de mieux anticiper les situations météorologiques à risque et de prendre des décisions de vol adaptées, qu'il s'agisse du choix de la route, de l'altitude ou d'un éventuel report de la mission.
◦ Points clés — Partie 2
- 3 états de l'eau dans l'atmosphère : solide, liquide, gazeux (vapeur invisible).
- Troposphère : température diminue de 6,5 °C/km (2 °C/1 000 ft).
- Humidité absolue décroît avec l'altitude ; humidité relative très variable (montagne : 90 % la nuit → < 20 % en journée).
- Point de rosée = température de saturation (100 % d'humidité → condensation).
- Surfusion : gouttelettes liquides en dessous de 0 °C (jusqu'à −40 °C).
- Formation des nuages : convection / soulèvement frontal / orographique → détente adiabatique → condensation sur des noyaux (aérosols).
- Détente adiabatique sèche : −3 °C/1 000 ft ; gradient atmosphère standard : −2 °C/1 000 ft.
- Stable → stratiformes (arrêt de la montée) ; instable → cumuliformes (poursuite en bourgeonnant).
- 10 genres de nuages (OMM). Nimbus = porteur de pluie. Cb = le plus dangereux (enclume, orages).
- Dangers : Ci/Cs/Cc/Cu = sans danger réel ; As/Ns/St/Sc/Ac = difficultés ; Cb = dangereux (à éviter).
- Nébulosité en octas : SKC (0), FEW (1–2), SCT (3–4), BKN (5–7), OVC (8).
- Toute précipitation commence par un flocon de neige. Effet Bergeron : la glace capte la vapeur au détriment des gouttelettes surfondues.
- Front chaud : pente douce (1–2 %), situation stable, durée 18–36 h. Après passage : T↑, P↓.
- Front froid : pente ≈ 10 %, situation instable, orages et averses. Après passage : P↑, T↓.
- Occlusion : l'air froid postérieur rattrape l'air froid antérieur — air chaud rejeté en altitude (stade 3).
- Structure d'une perturbation : tête (Ci/Cs), corps (As/Ac/Sc, précipitations), traîne (Cu/Cb, averses), marge.
1. Qu'est-ce que le point de rosée et que se passe-t-il quand la température l'atteint ?
Voir la réponse
Le point de rosée est la température à laquelle l'air atteint la saturation (humidité relative = 100 %). Quand la température l'atteint, la vapeur d'eau se condense en gouttelettes (nuages, brouillard).
2. Quelle est la différence entre une atmosphère stable et une atmosphère instable pour la formation des nuages ?
Voir la réponse
Atmosphère stable → l'air s'arrête de monter au point de condensation, formant des nuages stratiformes (stratus). Atmosphère instable → l'air continue de monter en bourgeonnant, formant des nuages cumuliformes (cumulus, cumulonimbus).
3. Citez les principaux changements observés après le passage d'un front froid.
Voir la réponse
Après un front froid : la pression remonte (P↑), la température baisse (T↓), le vent tourne brusquement. Le ciel s'éclaircit avec des averses intermittentes (traîne : cumulus, cumulonimbus).
4. Qu'est-ce que l'effet Bergeron et quel rôle joue-t-il dans la formation des précipitations ?
Voir la réponse
L'effet Bergeron repose sur le fait que 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 donc la vapeur d'eau au détriment des gouttelettes surfondues, ce qui fait grossir les cristaux jusqu'à ce qu'ils précipitent.
3 Phénomènes dangereux et information météo
I. Génération du vent et circulation générale
A. Circulation générale et zones climatiques
Le vent résulte des différences de pression entre les zones froides (pôles) et chaudes (équateur). L'air chaud monte à l'équateur, se refroidit et retombe vers 30° lat., créant des cellules de convection (Hadley, Ferrel, polaire). Ce mouvement génère les vents dominants à l'échelle planétaire, dont les alizés.
B. 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.
C. Les sources de turbulences
La turbulence se développe dans trois situations principales :
- À proximité des jet-streams : turbulence en air clair (Clear Air Turbulence — CAT), signalée sur les cartes météo.
- À proximité des reliefs (ondes orographiques, rouleaux).
- Lors de tempêtes orageuses (cumulonimbus).
II. Vents locaux et effets géographiques
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
| Moment | Nom | Mécanisme |
|---|---|---|
| De jour | Brise de mer | Le sol se réchauffe plus vite que la mer → l'air s'élève au-dessus du sol → l'air froid marin le remplace. Du milieu de matinée à la fin d'après-midi. |
| De nuit | Brise de terre | Le sol se refroidit plus vite que la mer → phénomène inverse. En fin de soirée. |
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 et au contact de deux masses d'air différentes.
Ondes orographiques : lenticulaire, rotor et ressauts [MET-303]
D. Les vents régionaux
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).
- Autan : Vent d'est à sud-est soufflant sur le Languedoc et le Midi-Pyrénées, porteur d'humidité depuis la Méditerranée.
- 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.
III. 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 :
| Phénomène | Conséquences |
|---|---|
| Vent violent et irrégulier | Direction changeante brusquement. Rafales de 30-40 kt. Risque de cisaillement. |
| Grains | Vents violents accompagnés d'averses intenses. |
| Averses de pluie | Très violentes, réduisant complètement la visibilité. |
| Turbulence | Vents verticaux pouvant avoisiner 90 km/h. |
| Grêle | Réduit la visibilité, peut endommager la cellule de l'avion. |
| Foudre | Peut endommager les moyens de radionavigation et l'avion lui-même. |
IV. 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
| Type | Cause | Gravité |
|---|---|---|
| Givre | Vol dans une zone de pluie surfondue (0 à −15 °C), notamment au niveau d'un front froid. L'avion apporte l'énergie pour que les gouttes passent à l'état solide. | Très rapide, dangereux |
| Verglas | Congélation de pluie ou bruine (grosses gouttes), surfondues ou non, sur la surface de l'avion. Dépôt transparent. | Rapide, épaisseurs importantes |
| Gelée blanche | Condensation directe de l'état gazeux à solide (non liée à la surfusion). Au sol après une nuit froide ou en traversant un air chaud après un air froid. | Faible, mais réduit la portance au décollage |
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.
V. 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.
| Type de brouillard | Mécanisme |
|---|---|
| De rayonnement | Refroidissement nocturne par rayonnement |
| D'évaporation | Arrivée d'air froid et sec sur une étendue d'eau |
| D'advection | Arrivée d'air chaud et humide sur un sol froid |
| De pente | Soulèvement d'air humide le long d'un relief |
| De mélange | Brassage de 2 masses d'air de températures différentes |
Brouillard : Visibilité < 1 km (code METAR : FG).
Brume sèche : Particules solides en suspension (code METAR : HZ).
VI. 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 :
• LFBO = code OACI de l'aérodrome (Toulouse-Blagnac)
• 101300Z = le 10 à 13h00 UTC (heure Zoulou)
• 27015KT = vent venant du 270° à 15 nœuds
• 9999 = visibilité ≥ 10 km
• FEW040 = 1-2/8 nuages à 4 000 ft
• 15/08 = température 15 °C / point de rosée 8 °C
• Q1018 = QNH 1018 hPa
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).
TEMPO 0911 7000 SCT015 BKN040 BECMG 1113 SCT050=
• Prévision pour Lyon-Bron, émis le 14 à 08h UTC
• Valable de 09h à 18h UTC
• Vent 320°/10 kt, visibilité > 10 km, 3-4 octas Cb à 2 500 ft, 5-7 octas à 5 000 ft
• TEMPO 0911 : baisse temporaire de visibilité à 7 000 m entre 09h et 11h
• BECMG 1113 : évolution progressive entre 11h et 13h
Table des codes météorologiques METAR/TAF [MET-312]
VII. 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.
LFBB BORDEAUX FIR SEV TURB FCST AT 1200Z
S OF N45 AND W OF E001 FL250/FL350 MOV NE 25KT
INTSF=
• LFBB = FIR de Bordeaux
• SEV TURB = turbulence sévère
• FL250/FL350 = entre les niveaux de vol 250 et 350
• MOV NE 25KT = se déplaçant vers le nord-est à 25 nœuds
• INTSF = s'intensifiant
AIRMET : Information similaire mais pour les phénomènes de moindre intensité, destinée à l'aviation légère.
NOTAM : Avis aux navigants concernant les restrictions d'espace aérien, travaux, exercices militaires, etc.
VIII. 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 :
- La visibilité
- La base des nuages
- La nébulosité des nuages
- La direction et la vitesse du vent
- 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).
IX. 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
| Catégorie | Exemples |
|---|---|
| Erreurs psychologiques | Mauvaise évaluation de la situation, fixation sur un instrument, « press-on-itis » (insistance à poursuivre malgré les signaux d'alerte) |
| Erreurs physiologiques | Fatigue, hypoxie, désorientation spatiale, effet tunnel |
| Erreurs de communication | Malentendu entre pilote et contrôleur, relecture incorrecte d'une clairance, barrière linguistique |
| Erreurs organisationnelles | Pression du planning, maintenance insuffisante, absence de culture de sécurité |
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.
◦ Points clés — Partie 3
- Effet de Foehn : assèche et réchauffe l'air en aval du relief.
- Brises : cycle jour/nuit. Brise de mer le jour, brise de terre la nuit.
- Jet-stream : 200-300 km/h, Ouest → Est, ~10 km d'altitude.
- Vents locaux : Mistral (NW, Rhône), Tramontane (N, Languedoc), Sirocco (S, Sahara), Alizés (E, tropiques).
- CAT (Clear Air Turbulence) : turbulence en air clair, signalée sur les cartes.
- Cumulonimbus = nuage le plus dangereux : vent, grains, turbulence (90 km/h), grêle, foudre.
- Givrage : givre (pluie surfondue, 0 à −15 °C), verglas (grosses gouttes), gelée blanche. Prévention : dégivrage au sol, boudins et chauffage en vol.
- Brume : visibilité 1-5 km ; brouillard : < 1 km. 5 types de brouillard.
- METAR : observation actuelle, toutes les 30-60 min. TAF : prévision 9 h ou 24 h.
- SIGMET : alerte phénomènes dangereux en route (FIR entière, 6 h). CAVOK : visi > 10 km, pas de nuages sous 1 500 m.
- Dossier météo obligatoire : 5 éléments (visibilité, base nuages, nébulosité, vent, dangers).
- Facteurs humains : 80 % des accidents. Hypoxie > FL125. CRM = gestion des ressources équipage.
1. Expliquez l'effet de Foehn en deux phrases.
Voir la réponse
L'air humide est soulevé par un relief, se refroidit et perd son humidité sous forme de pluie côté au vent. De l'autre côté, l'air redescend, sec, et se réchauffe : le temps y est plus chaud et dégagé.
2. Que signifie CAVOK dans un METAR ?
Voir la réponse
CAVOK (Ceiling And Visibility OK) : visibilité > 10 km, pas de nuages significatifs sous 1 500 m (5 000 ft), pas de précipitations ni de phénomènes météorologiques dangereux.
3. Pourquoi l'hypoxie est-elle particulièrement dangereuse pour un pilote ?
Voir la réponse
L'hypoxie (manque d'oxygène au-dessus de 10 000 ft / 3 000 m) est insidieuse car elle provoque une euphorie qui empêche le pilote de réaliser qu'il est en danger. Elle entraîne des troubles du jugement puis une perte de conscience. L'oxygène est obligatoire au-dessus du FL125.
✓ Résumé et Points Clés à Retenir
Atmosphère et pression
- ISA : 15 °C, 1013,25 hPa au niveau de la mer ; gradient −6,5 °C / 1 000 m, −1 hPa / 28 ft
- Troposphère : Sol → ~11 km = lieu de toute la météo ; tropopause = limite supérieure
- Vent : Hautes pressions → basses pressions ; Coriolis dévie à droite (hémisphère N)
- Calages : QFE (aérodrome), QNH (mer), 1013 (Flight Level). 1 kt = 1,852 km/h
Eau et nuages
- Point de rosée : Température de saturation (100 % → condensation)
- Surfusion : Gouttelettes liquides en dessous de 0 °C (jusqu’à −40 °C)
- Formation : Convection → détente adiabatique → condensation
- Classification : Stable → stratus ; instable → cumulus. 10 genres OMM. Cb = le plus dangereux
- Fronts : Chaud (glisse au-dessus), froid (soulève l'air chaud), occlusion
- TEMSI : Carte temps significatif, nébulosité (SKC → OVC)
Circulation générale et vents locaux
- Circulation générale : Cellules Hadley, Ferrel, polaire → alizés, vents d’ouest
- Jet-stream : 200–300 km/h, Ouest → Est, 10 km d’altitude (tropopause)
- Foehn : Assèche et réchauffe l’air en aval du relief
- Brises : Mer le jour, terre la nuit ; montante le jour, descendante la nuit
- Vents régionaux : Mistral (NW), Tramontane (N), Sirocco (S), Alizés (E, tropiques)
Phénomènes dangereux
- Cumulonimbus : Nuage le plus dangereux — turbulence, grêle, foudre, rafales 90 km/h
- Givrage : Givre (pluie surfondue, 0 à −15 °C), verglas, gelée blanche
- Brume/brouillard : Brume 1–5 km, brouillard < 1 km. 5 types de brouillard
Information météo et facteurs humains
- TEMSI : Carte temps significatif, validité 3 h (fronts, nuages, vent, givrage)
- METAR : Observation actuelle, toutes les 30–60 min
- TAF : Prévision 9 h ou 24 h. TEMPO = temporaire, BECMG = progressif
- SIGMET : Alerte phénomènes dangereux en route (FIR entière, 6 h max)
- Nébulosité : SKC (0/8), FEW (1–2), SCT (3–4), BKN (5–7), OVC (8/8)
- CAVOK : Visi > 10 km, pas de nuages sous 1 500 m, pas de danger
- Facteurs humains : 80 % des accidents. Hypoxie > FL125. CRM, culture juste, check-lists
△ Sources et Attributions
Cours adapté des supports pédagogiques de Guillaume Oger, professeur de SVT, élaborés à partir du Manuel BIA 2021 (CIRAS Toulouse), chapitre 3, programme §1.