Ceux qui ont déjà pris l’avion ont généralement vécu de la turbulence en l’air, ce qui n’est pas une bonne expérience. Cette section est consacrée à la présentation des connaissances météorologiques et des turbulences.

En général, lorsqu’un avion traverse un espace aérien aux conditions météorologiques mauvaises, le fuselage subit des vibrations allant de légères à violentes. Dans les cas graves, les passagers assis peuvent être éjectés de leur siège. Si la chance n’est pas de leur côté, cela peut même entraîner des fractures et des blessures chez les passagers, ainsi que des dommages au fuselage. Même en l’absence de blessures aussi graves, une turbulence prolongée peut provoquer une gêne physique et, plus souvent, une inquiétude psychologique chez les passagers. Par conséquent, lors des missions, les pilotes surveillent en permanence l’emplacement des zones météorologiques défavorables pour les éviter, et s’efforcent de fournir aux passagers un voyage sûr et confortable. Bien entendu, la résistance structurelle de l’avion est tout à fait capable de faire face aux turbulences, la sécurité de vol n’est donc pas remise en cause.

Concernant les turbulences, il y a généralement plusieurs cas, voyons-les un par un.

Tout d’abord, l’onde de ressaut (Lee wave). Les ondes atmosphériques formées au-dessus du versant sous le vent des montagnes, ainsi que les flux turbulents, sont appelées ondes de ressaut. Dans des conditions de stabilité statique, lorsque l’air est forcé de franchir une montagne et de se déplacer vers le versant sous le vent, ses parcelles d’air individuelles quittent leur position d’équilibre et entrent en oscillation de flottabilité, formant des ondes de gravité internes sur le versant sous le vent de la montagne. Leur formation est liée aux conditions telles que la stratification atmosphérique, la direction et la vitesse du vent, ainsi que la taille et la pente de la montagne. Lorsque la vitesse du vent est élevée et perpendiculaire à la crête, la perturbation de l’écoulement est plus forte, ce qui favorise la formation d’ondes de ressaut ; une montagne haute et escarpée peut augmenter l’amplitude de l’onde de ressaut. Lors de la formation d’ondes de ressaut, on peut souvent observer des nuages lenticulaires ou des nuages en vagues parallèles à la crête et alternant avec des zones sans nuages.

Le mont Fuji au Japon est un exemple typique où les ondes de ressaut se produisent fréquemment. L’accident du vol 911 British Overseas Airways Corporation a été causé par l’impact de l’onde de ressaut du mont Fuji. Cet avion, un Boeing 707 immatriculé G-APFE, avait décollé de l’aéroport de Haneda au Japon et se préparait à poursuivre son trajet vers Hong Kong. Peu après le décollage, l’avion a été pris dans des turbulences, la résistance du fuselage n’a pas pu supporter la contrainte, ce qui a provoqué une désintégration en vol et un crash au pied du mont Fuji. Les 113 passagers et les 11 membres d’équipage ont tous péri.

Connaissant les dangers des ondes de ressaut, lors de la préparation de la route, les compagnies aériennes contournent les zones à risque, par exemple en passant au nord ou au sud du sommet du mont Fuji.

La prochaine chose à surveiller est la tropopause. C’est la couche de transition entre la troposphère et la stratosphère. Son épaisseur varie de quelques centaines de mètres à 1 ou 2 km, et son altitude considérablement avec la latitude et la saison ; en général, elle est plus élevée dans les tropiques qu’aux pôles, plus élevée en été qu’en hiver, et plus élevée le jour que la nuit. La tropopause agit comme une ligne de partage des eaux. Au-dessus se trouve la stratosphère : ciel dégagé, flux d’air stable, température augmentant avec l’altitude. En dessous se trouve la troposphère : nuages, pluie, tonnerre et éclairs, conditions changeantes, température diminuant avec l’altitude. En général, les caractéristiques de l’air dictent que l’air chaud est en haut (stable) et l’air froid est en bas (instable). Par conséquent, la stratosphère est stable, tandis que la troposphère est instable. La tropopause, située entre les deux, indique les conditions météorologiques supérieures et inférieures.

Les nuages de la troposphère montent généralement jusqu’à la troposphère et s’arrêtent, c’est pourquoi les sommets en enclume des cumulonimbus ont souvent une altitude identique à celle de la tropopause. Les cumulonimbus sont très dangereux pour le vol, mais on peut estimer grossièrement l’altitude potentielle de leur sommet en fonction de l’altitude de la tropopause, et essayer de les éviter pendant le vol.

Les variations de l’altitude de la tropopause, appelées pente de la tropopause, sont également étroitement liées aux conditions météorologiques dans la troposphère. La tropopause au-dessus d’une masse d’air chaud est généralement plus élevée, tandis que celle au-dessus d’une masse d’air froid est généralement plus basse. Des changements drastiques ou des ruptures de la tropopause annoncent souvent l’existence de courants-jets en haute altitude et de turbulences à une certaine altitude inférieure. Lorsqu’un avion traverse ces zones, il peut subir des perturbations importantes.

Regardons un exemple concret. Dans la figure ci-dessous, l’altitude de la tropopause au point de cheminement GAVEL est tombée à 35 400 pieds. Si l’altitude de croisière est de 36 000 pieds à ce moment-là, il faut être extrêmement prudent lors du vol près de 140 degrés de longitude ouest.

Examinons ces données sous un autre angle, Le graphique de la relation entre l’altitude de croisière et l’altitude de la tropopause est plus facile à comprendre, et l’importance de la pente de la tropopause est évidente d’un coup d’œil. Décollant de l’aéroport de Los Angeles, à une altitude de croisière de 36 000 pieds en direction de l’ouest, l’avion traversera la tropopause en passant 140 degrés de longitude ouest.

Voici maintenant une présentation des radars embarqués. Les avions de ligne modernes sont équipés de radars météorologiques qui peuvent fournir aux pilotes des informations météorologiques sur la route et dans l’espace aérien environnant. Comme illustré ci-dessous, l’antenne du radar météorologique embarqué se trouve dans le radôme à l’avant de l’avion, Utilisant le principe selon lequel les ondes électromagnétiques sont réfléchies après avoir été émises par l’antenne et avoir rencontré un obstacle, plus le coefficient de conductivité de la cible est élevé et plus la surface de réflexion est grande, plus l’écho est fort. Le radar peut détecter la présence et la distribution des cibles météorologiques et autres sur la route devant l’avion, et afficher le contour des cibles détectées, l’intensité des zones de pluis, le relèvement et la distance sur l’écran d’affichage.

Généralement, sur le ND (Display de Navigation), différentes couleurs sont utilisées pour afficher diverses conditions météorologiques. Par exemple, les zones rouges indiquent des précipitations supérieures à 12 mm/h, les zones jaunes indiquent des précipitations entre 4 et 12 mm/h, le vert indique des précipitations entre 1 et 4 mm/h, et le violet indique des flux turbulents instables.

Lorsque les pilotes détectent du jaune, du rouge ou du violet sur la route à venir, ils envisagent généralement de prendre des mesures d'évitement.

Pour les situations présentées ci-dessus, comme elles peuvent être connues à l’avance, les pilotes peuvent contourner ces zones lors de l’exécution de leur mission. Cependant, il existe un autre type de turbulence soudaine, sans signe précurseur, dans des conditions sans nuages, que le radar ne peut pas détecter : la turbulence en air clair CAT.

La turbulence en air clair apparaît plus facilement au nord-est des basses pressions en développement rapide accompagnées de courants-jets en haute altitude [jet stream]. Par exemple, dans la figure ci-dessus, les zones susceptibles de subir des turbulences en air clair sont délimitées en pointillés. On prévoit qu’en décollant de Los Angeles, l’avion traversera cet espace aérien environ une heure et demie plus tard. Cependant, comme il est impossible de contourner cet endroit par la route, lors du passage de cet espace aérien, le pilote allumera le voyant de la ceinture de sécurité, et le service de restauration à bord évitera cette période, afin d’assurer la sécurité des passagers et du personnel de cabine.

Enfin, présentons les opérations du pilote lors de la modification de la route. Tout d’abord, le commandant de bord et le copilote enquêtent sur la nouvelle route. Par exemple, si les points de passage originaux sont A, B, C et D, et que des turbulences se produisent près du point B, ils décident de contourner le point B et de passer par le point E, situé à quelques dizaines de kilomètres. Mais cette modification nécessite l’autorisation du contrôle de la circulation aérienne. Après avoir reçu la demande du pilote, le contrôle doit vérifier si d’autres vols traversent le point E à la même altitude, donc l’obtention de l’autorisation formelle prend un certain temps. Pendant ce temps, l’avion lui-même vole à haute vitesse, près de 900 km/h. Si, après avoir reçu l’autorisation, l’avion a largement dépassé le point A, il pourrait être nécessaire d’effectuer un virage serré vers le point E. Un tel vol, semblable à celui des montagnes russes, n’est pas une expérience confortable pour les passagers. Le pilote doit faire attention, surveiller constamment l’affichage du radar, obtenir l’autorisation dès que nécessaire et entrer les informations de route dans l’ordinateur de gestion de vol le plus rapidement possible.

Afin d’obtenir diverses informations météorologiques en vol, la communication avec les pilotes d’autres avions évoluant dans le même espace aérien est également très importante. Les pilotes utilisent une fréquence spéciale, 123,45 MHz. Comme cette fréquence n’est pas liée à la nationalité ni à la compagnie aérienne, c’est une fréquence dédiée à la communication entre pilotes. Par exemple, parmi plusieurs avions volant dans la même direction, si le premier avion rencontre des turbulences, son pilote en informera les avions suivants via cette fréquence. Les pilotes des avions suivants allumeront alors le voyant de la ceinture de sécurité à l’avance, rappelant aux passagers de faire attention aux turbulences, améliorant ainsi la sécurité du vol.

De plus, cette fréquence n’est pas seulement utilisée pour les turbulences, elle peut aussi être utilisée pour d’autres situations d’urgence. Par exemple, si un passager souffrant d’une maladie grave se trouve à bord et qu’il n’y a pas de médecin sur cet avion, le pilote peut appeler d’autres avions via cette fréquence. S’il y a un médecin à bord, il peut aider à donner des soins d’urgence au patient.

Prev: 关于燃油消耗和重心 TOC: 目录 Next: 关于气象和颠簸（续）

Fin