| Atelier 1 — Température, pression et vents
Maîtrise les calages altimétriques (QNH, QFE, QNE), analyse les cartes isobares avec la règle de Buys-Ballot, et comprends l'impact du vent sur les performances de vol.
1 L'altimétrie — calages et altitude réelle
L'altimètre d'un avion mesure en réalité la pression atmosphérique et la convertit en altitude. Pour que la lecture soit correcte, le pilote doit régler un calage adapté à la situation.
- Gradient barométrique standard : 1 hPa ≈ 28 ft (ou 8–10 m)
- Formule clé : Δalt ≈ (QNH réel − calage) × 28 ft (avec 1 m = 3,28 ft pour convertir en mètres)
- QFE : pression au sol → altimètre indique la hauteur au-dessus de l'aérodrome (0 ft au sol)
- QNH : pression ramenée au niveau de la mer → altimètre indique l'altitude réelle
- QNE : calage standard 1 013 hPa → altimètre indique le niveau de vol (FL)
Exercice 1 — Calculer les altitudes réelles
Pour chaque cas, détermine l'altitude réelle et les conséquences éventuelles d'une erreur de calage :
| Cas | Pression réelle (hPa) | Calage | Lecture | Altitude réelle ? | Conséquence ? |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 013 | QFE | 2 000 ft | ||
| 2 | 1 000 | QNH | 5 000 ft | ||
| 3 | 1 018 | QNH | 3 000 ft | ||
| 4 | 1 008 | QFE | 0 ft | ||
| 5 | 1 013 | QNE | FL050 | ||
| 6 | 1 013 | QFE | 0 ft |
Mises en situation
Situation A : Un avion vole en croisière dans une zone où le QNH est de 1 000 hPa. L'altimètre de l'avion est calé sur ce QNH et indique 4 500 ft. Un obstacle se trouve sur la trajectoire. Le sommet de l'obstacle est à 1 020 m d'altitude. Le pilote veut conserver une marge de sécurité de 300 ft au-dessus du sommet de l'obstacle.
→ L'avion peut-il franchir l'obstacle avec la marge de sécurité demandée ?
Situation B : Un avion vient de décoller d'un aérodrome dont l'altitude terrain est de 650 ft. Après le décollage, le pilote a oublié de demander le QNH avant le départ. L'altimètre affiche 590 ft et la correction indique 1 006 hPa (réglée la veille par un autre pilote). Malheureusement la radio ne fonctionne pas.
→ Est-ce que le calage du QNH est toujours juste ?
| Cas | Altitude réelle | Conséquence |
|---|---|---|
| 1 | 2 000 ft | RAS — calage QFE, l'altimètre indique la hauteur au-dessus de l'aérodrome ; pression standard → altitude réelle = 2 000 + (1 013 − 1 013) × 28 = 2 000 ft |
| 2 | 4 636 ft | DANGER ! Plus bas de 364 ft — pression basse → 5 000 + (1 000 − 1 013) × 28 = 4 636 ft. Risque de collision avec le relief. |
| 3 | 3 140 ft | Plus haut de 140 ft — pression haute → 3 000 + (1 018 − 1 013) × 28 = 3 140 ft. Pas de danger immédiat mais déviation d'altitude. |
| 4 | 0 ft | RAS — au sol avec calage QFE, l'altimètre indique toujours 0 ft (au niveau de la piste). |
| 5 | 5 000 ft | RAS — conditions ISA standard (1 013 hPa), altitude réelle = 5 000 ft. |
| 6 | 0 ft | RAS — au sol avec QFE, pression standard → altitude réelle = 0 ft. |
Correction des mises en situation
Situation A :
- Sommet de l'obstacle : 1 020 × 3,28 = 3 346 ft
- Hauteur minimale à respecter : 3 346 + 300 = 3 646 ft
- Altitude corrigée de l'avion : 4 500 + (1 000 − 1 013) × 28 = 4 136 ft
- → Oui, l'avion peut franchir l'obstacle, avec une marge restante de 4 136 − 3 646 = 490 ft.
Situation B :
- Si l'altimètre était correctement réglé, il devrait indiquer 650 ft sur la piste. Or il indique 590 ft → erreur de 60 ft.
- L'altimètre indique 60 ft de moins que l'altitude réelle. Quand l'altimètre indique trop bas, cela signifie que le calage pression est trop élevé.
- 60 ÷ 28 = 2,1 hPa. Il faut donc diminuer le calage d'environ 2 hPa pour retrouver le bon QNH.
- → Non, le calage n'est plus correct. Le QNH du jour est d'environ 1 004 hPa (1 006 − 2).
2 Les mécanismes du vent — impact sur le vol
Le vent en altitude (jet-stream, vents d'ouest) peut économiser du carburant ou au contraire rallonger un vol. Choisir le bon niveau de vol est une décision stratégique.
Exercice 2 — Choix de niveau de vol et lecture du vent
Un vol Baton-Rouge (Louisiane, USA) → Bordeaux (France) (7 700 km) est planifié avec un jet volant à 450 kt (870 km/h). Trois niveaux de vol sont possibles : FL100, FL240 et FL450. Rappel : 1 kt = 1,852 km/h soit 0,5 m/s.
- Quel niveau de vol choisir pour économiser du carburant ? Justifie à l'aide de la carte des vents.
- Quelle économie de carburant approximative (en %) peut-on espérer par rapport au niveau le moins favorable ?
Au décollage, une manche à air montre 3 bandes pleines déployées et la girouette indique 270° :
- Quelle est la vitesse du vent ?
- D'où vient le vent ?
- FL450 : le vent est globalement d'OSO vers ENE (jet-stream) alors que la route Baton-Rouge → Bordeaux est sensiblement Ouest → Est. C'est un fort vent arrière sur presque tout le trajet. Aux FL100 et FL240, les vents sont beaucoup plus faibles ou de travers.
- Ordres de grandeur :
- Vent moyen au FL100 : ~30 kt arrière ou neutre → vitesse sol ≈ 480 kt
- Vent moyen au FL240 : ~40 kt arrière → vitesse sol ≈ 490 kt
- Vent moyen au FL450 : ~85 kt arrière (1re partie) et ~30 kt (2e partie) → vitesse sol ≈ 510 kt
Sur 7 700 km, voler à 510 kt au lieu de 480 kt :
- En vitesse : [(510 × 1,852) − (480 × 1,852)] / (510 × 1,852) × 100 ≈ 5,9 %
- En temps : 510 kt → 944 km/h → 8 h 09 ; 480 kt → 889 km/h → 8 h 40 → gain d'environ 30 minutes soit ~5,9 % de temps et de carburant.
- 3 bandes × 5 kt/bande = 15 kt (environ 27 km/h ou 7,5 m/s)
- Girouette à 270° → le vent vient de l'Ouest
3 Analyse des isobares — lire une carte de pression
Une carte isobarique montre les lignes de pression égale (isobares). Savoir la lire, c'est pouvoir prévoir la direction et la force du vent.
Les 5 systèmes de pression à identifier
| Système | Caractéristiques |
|---|---|
| Anticyclone (H) | Centre de hautes pressions (> 1 020 hPa), isobares fermées, temps stable |
| Dépression (L) | Centre de basses pressions (< 1 010 hPa), isobares concentriques, mauvais temps |
| Thalweg | Zone allongée de basses pressions en V entre deux anticyclones |
| Dorsale | Zone allongée de hautes pressions en crête entre deux dépressions |
| Marais barométrique | Isobares très espacées, faible gradient → vents très faibles |
Exercice 3 — Analyse d'une carte isobarique
Sur cette carte météo de la région Chine du 24/12/2025, identifie :
- Les anticyclones et les dépressions avec leurs pressions au centre
- Un thalweg, une dorsale et un marais barométrique
- Indique par des flèches le sens des vents pour chaque système
- Montre que cette carte permet de vérifier la règle de Buys-Ballot : dos au vent dans l'hémisphère Nord → dépression à gauche, anticyclone à droite
- Anticyclone (H) : isobares fermées, pression > 1 020 hPa au centre, situé sur la partie Est/Nord-Est. Dépression (L) : pression < 1 010 hPa, partie Ouest/Sud-Ouest.
- Thalweg : creux en V entre deux zones H. Dorsale : crête bombée entre deux L. Marais : zone d'isobares très espacées, vents faibles.
- Autour de H (HN) : sens horaire. Autour de L (HN) : sens antihoraire. Le vent est quasi parallèle aux isobares.
- En se plaçant dos au vent, on vérifie bien que la dépression est à gauche et l'anticyclone à droite — c'est la règle de Buys-Ballot.
4 Synthèse — tout ce qu'il faut retenir
| Concept | Formule / Valeur | À retenir pour le BIA |
|---|---|---|
| Atmosphère ISA | P₀ = 1 013 hPa, T₀ = 15 °C | Diminuent toutes avec l'altitude |
| Gradient thermique | −6,5 °C par km | En troposphère standard |
| Gradient barométrique | 1 hPa ≈ 28 ft | Permet de calculer l'altitude réelle |
| QNH | Pression → niveau de la mer | Affiche l'altitude réelle |
| QFE | Pression → sol de l'aérodrome | Affiche la hauteur au-dessus du terrain |
| QNE | Calage standard 1 013 hPa | Pour les niveaux de vol (FL) |
| Buys-Ballot (HN) | Dos au vent → L à gauche | Dépression à gauche, anticyclone à droite |
| Manche à air | 1 bande = 5 kt | Donne vitesse et direction du vent |
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