Très cher(e)s ami(e)s (cyber)pilotes,

Voici le récit d'un post rédigé sur le blog professionnel de la KLM, je l'ai traduit pour vous. En souhaitant que cela vous intéresse...
Bonne lecture!
Philippe


Qu’est-ce qui cause les turbulences ?

Posté par Menno Kroon le 13 mai 2016 sur blogklm

Pour certains, les turbulences sont juste ces secousses gênantes pendant le vol. Pour d’autres, c’est un véritable cauchemar. Dans tous les cas, les turbulences ne sont dangereuses que rarement, bien qu’elles puissent être très inconfortables. Mais d’où viennent ces turbulences qui agitent les passagers dans tous les sens ? Et que font les pilotes une fois ‘l’avion pris dans des turbulences ?

1. Des turbulences causées par le vent

D’une manière simpliste, on peut dire que des turbulences apparaissent parce que l’avion traverse un air turbulent. C’est analogue au pilotage d’un bateau dans une mer démontée. On distingue entre les turbulences près du sol des turbulences d’altitude. Près du sol, les turbulences sont directement liées à la puissance et à la régularité du vent. D’où le danger qu’il y a à décoller ou atterrir lors d’un orage.



2. Des turbulences causées par des ascendances

Aux hautes altitudes, les turbulences se forment là où l’air monte verticalement. Le soleil réchauffe la terre et l’air juste au-dessus à son contact. L’air réchauffé se dilate et commence alors à se déplacer vers le haut. AU fur et à mesure que cet air chaud monte, il commence à se refroidir jusqu’à la température critique dite du point de rosée. Si cet air continue de monter, l’eau qu’il contient se dépose sur les poussières et initient le phénomène de nébulisation. Un nuage se forme. Une bonne chose, car la turbulence devient alors visible, c’est le nuage. Et cette turbulence est visible non seulement à travers le cockpit mais aussi sur l’écran radar.

En revanche si l’air qui monte est très sec, aucune condensation n’a lieu et la turbulence d’altitude reste invisible. Cela donne ce qu’on appelle des turbulences de ciel clair, et c’est délicat car elles prennent les pilotes et leurs passagers par surprise. Comme cet air sec ne contient pas de particules humides, il n’occasionne aucune réfection des ondes radar et donc il reste invisible sur l’écran météo. Rien ne l’indique.

Le mouvement vertical de la colonne d’air échauffé s’arrête à une certaine altitude, là où la température moyenne de l’air est très basse. Au-dessus de cette limite, il n’y a plus de turbulences et le vol y devient très doux. Quelquefois, des nuages cumuliformes lors de leur expansion peuvent casser cette limite supérieure et atteindre alors de très hautes altitudes (jusqu’à 20 km). De tels monstres se rencontrent habituellement aux Tropiques, les pilotes les contournent.



En bref, les pilotes doivent surtout jouer avec les fortes turbulences à basse altitude. Dans les années glorieuses de l’aviation, quand les avions volaient bas, les pilotes passaient beaucoup de temps à gérer les turbulences qui étaient très fréquentes.

3. Des turbulences causées par le jetstream

Le Jetstream est un vent très fort qui souffle en altitude, dont la vitesse peut atteindre les 300 km/h (soit 150 nœuds). Dans l’hémisphère nord, ce vent souffle d’ouest en est. C’est pour cela qu’un vol de l’Europe vers les USA est plus long systématiquement que le vol retour.

Sur les vols à destination des USA, le pilote essaie d’éviter les jetstream s’il le peut. Sur le vol de retour, au contraire, le pilote essaie le plus possible d’utiliser les jetstream. C’est pour cela qu’un vol de retour vers l’Europe peut quelquefois être plus court de deux heures par rapport au même vol vers les USA.

La particularité des jetstreams c’est qu’ils peuvent brutalement changer de direction quand ils rencontrent une zone de très haute pression ou une forte dépression.  C’est dans ces zones de changements de direction des jetstream, un peu analogues aux méandres d’un fleuve, que des turbulences de haute altitude se forment.

4. Des turbulences causées par le relief

Dans le cas où le vent est fort, il peut être envoyé vers le haut quand il rencontre des montagnes. Cela provoque des sortes de vagues de vent qui se dirigent verticalement et peuvent, selon la force du vent initial, atteindre de hautes altitudes sur de grandes distances autour de la montagne responsable. Du coup, il arrive assez souvent qu’un avion venant à survoler des chaînes montagneuses soit secoué par ces turbulences.



5. Des turbulences causées par le sillage d’un avion

Il y a aussi des turbulences causées par l’avion lui-même. Ce sont les turbulences créées par les tourbillons du sillage de tout avion se déplaçant dans l’air. Comme un bateau laisse un sillage dans la mer qui provoque des vagues (des turbulences) lorsqu’il se déplace, un avion laisse aussi des turbulences dans son sillage. La règle veut que un gros avion laisse de grosses turbulences ; un petit, des petites. Si un avion vole derrière un autre et vient à passer dans le sillage du précédent alors il rencontre des turbulences. Plus l’avion est petit, plus il ressent fortement les turbulences du sillage de l’autre avion. Ce sont ces turbulences de sillage qui sont à l’origine de la règle d’écart minimum entre deux avions se suivant.

C’est pour cela, qu’un Boeing 737 attend avant de décoller quand il part juste après le décollage d’un gros-porteur.



6. Mais que peut faire le pilote ?

Quand il prépare son vol, le pilote regarde toujours les cartes de la météo. Il peut ainsi prédire où il peut s’attendre à rencontrer des turbulences à coup sûr.

Pendant le vol, les pilotes font tout ce qu’ils peuvent pour éviter les zones de turbulences qu’ils peuvent détecter à travers le pare-brise, mais aussi selon les indications du radar météo. Les contrôleurs renseignent aussi régulièrement les pilotes sur les derniers changements de la météo.

7. Des turbulences quelquefois inévitables

Quelquefois le contrôleur est trop occupé pour avertir les pilotes, ou bien le radar météo ne voit pas la zone de turbulence vers laquelle l’avion se dirige. Et c’est à ce moment qu’en cabine le signe « attacher vos ceintures » est activé et que le personnel de bord vous demande de retourner immédiatement à votre siège. Si l’avion est très secoué, c’est même le service de cabine qui cesse momentanément, les hôtesses et stewards allant s’asseoir sur leur siège et bouclant leur ceinture. C’est une question de sécurité pour tous.



Souvent, on demande aux pilotes si les turbulences peuvent être suffisamment violentes pour disloquer l’avion. Il est pratiquement impossible que cela arrive. Un avion est en fait étonnamment flexible. Quand on visite les usines Boeing à Seattle, on peut quelquefois assister au traitement d’essai sur les ailes d’un Boeing 747 où les ailes sont pliées par des pinces géantes à plusieurs mètres de hauteur, sans rompre. Si la pince les libère, elles retournent à leur position d’origine en un clin d’œil à la manière d’un fouet. De tels mouvements sont répétés sur la même aile, aucune aile ne s’est rompue. Pas une seule fois ! Et donc, quand un passager près d’une fenêtre, voit l’aile battre la mesure dans des turbulences, il n’a rien à craindre, elle ne rompra pas.

L’auteur : Menno Kroon
Je suis pilote à la KLM depuis 1990. Actuellement, je suis commandant de bord sur Airbus A330. Pendant mes repos, je pilote un vieil hydravion Catalina et je fais du planeur.