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Le trouble atmosphérique

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Présentation au sujet: "Le trouble atmosphérique"— Transcription de la présentation:

1 Le trouble atmosphérique
Caractéristiques de l'œil La visibilité météorologique de jour La visibilité météorologique de nuit La portée optique météorologique La portée visuelle de piste Origines du trouble atmosphérique les hydrométéores les lithométéores QUITTER

2 Caractéristiques de l’œil
L’œil travaille par contraste surtout le jour L’œil perçoit les sources lumineuses surtout la nuit situation sans contraste

3 Caractéristiques de l’œil
Attention aux situations sans contrastes (jour blanc ou « white out ») les obstacles ne se distinguent plus ! Retour

4 La visibilité météorologique (VIS) (1/2)
la visibilité de jour (l'observateur exerce surtout sa visibilité par contraste) la plus grande distance à laquelle un objet noir, de dimensions appropriées, peut être distingué sur un fond de ciel et à l'horizontale l'observateur dispose à partir de son site d'observation de repères dont il connaît l'éloignement Si la visibilité est variable dans plusieurs direction, c'est la visibilité dominante qui est transmise : Brouillard 8 km 5 km 2 km 3 km VIS = 8 km Attention : en usage aéronautique cette visibilité météorologique peut s'éloigner assez sensiblement de ce que peut voir le pilote en vol La visibilité dominante correspond à la valeur de visibilité maximale qui est atteinte ou dépassée dans au moins la moitié du cercle d’horizon ou au moins la moitié de la surface de l’aérodrome. Attention : la visibilité minimale est également transmise si elle diffère de la visibilité dominante lorsqu’elle est : -inférieure à 1500m ou -inférieure à 50% de la visibilité dominante et inférieure à 5000m. La visibilité minimale est alors indiquée avec sa direction 3 km visibilité oblique visibilité verticale visibilité horizontale

5 La visibilité météorologique (VIS) (2/2)
la visibilité de nuit (l'observateur exerce surtout sa perception de sources lumineuses) la plus grande distance à laquelle des sources lumineuses, d'intensité spécifiée (1000 candela), peuvent être vues et identifiées (cette définition s'applique aussi par temps de brouillard) à défaut de sources lumineuses identiques et d'intensités connues on peut estimer des visibilités de nuit très différentes en fonction des repères choisis et de l'évolution des conditions météo pour une même situation météo (même transparence atmosphérique) et des sources lumineuses identiques, la visibilité évolue au cours de la journée ainsi, pour un même état de l’atmosphère, si la limite de perception est de 200 m de jour, une lampe de 100 cd sera visible à 600 m de nuit. une série de visibilité météo de nuit (ou par temps de brouillard) n'est pas exploitable, ne peut donner lieu à une étude de variabilité spatiale et n'est pas cohérente avec celle de jour

6 visibilité par contraste
La = luminance de fond Lo = luminance de l'objet contraste Co=(La-Lo)/La X L'objet cesse d'être visible si les luminances sont trop proches : le contraste devient alors trop faible Contraste apparent à la distance X Cx=Co.e-X ( : coefficient d'extinction atmosphérique) selon l'individu (age, fatigue,…) le seuil de contraste Cx/Co est compris entre 0,01 et 0,1 avec une moyenne de 0,05 ainsi la visibilité par contraste peut varier du simple au double, mais est en moyenne la même pour la majorité des personnes Retour

7 Influence des sources lumineuses sur la visibilité de nuit
Formule 0 700 m 1500 m Formule 0 700 m 1500 m 1500 m 700 m Formule 0 Par temps de brouillard, les feux à 1500 m sont distingués, mais pas ceux à 700m ! Quelle est donc la visibilité ? par nuit claire, l'observateur distingue le puissant éclairage du stade et l'enseigne de l'hôtel Et après la fin du match ? Retour

8 La visibilité du petit matin...
X L = luminance de fond I = intensité de la source E : seuil d'éclairement de l'œil (fonction de L) E=(I/X2).e-X et E/I peut varier de 10-6 à 10-11!!! ( : coefficient d'extinction atmosphérique) à transparence atmosphérique égale, ce que voit un observateur PAR OBSCURITE TOTALE : 1270 m AU CLAIR DE LUNE : 1030 m 1270 m A L'AUBE (ou au crépuscule) : 830 m 1030 m 1270 m EN PLEIN JOUR : 1030 m 1270 m 830 m 500 m Retour

9 La Portée Optique météorologique (POM)
nécessité d'obtenir un paramètre plus objectif et moins dépendant des conditions d'observation POM : longueur du trajet que doit effectué un faisceau de rayons lumineux parallèles, émanant d'une lampe à incandescence à une température de couleur de 2700K pour que l'intensité du flux soit réduite de 95% 0 d=0,05 0 d = POM la POM est pratiquement égale à la visibilité par contraste (même seuil 0,05 que l'individu "moyen") elle est insensible aux variations jour/nuit elle peut être déduite de toute mesure faîte par diffusomètre ou transmissomètre elle est diffusée sur les aérodromes équipés sous le nom de Visibilité Météorologique Instrumentale (VMI)

10 dégagé des obstacles et sources lumineuses
Le diffusomètre mesure la diffusion de la lumière par un petit volume d’atmosphère 2 m dégagé des obstacles et sources lumineuses d 0 Émetteur (source lumineuse) Récepteur (cellule photosensible) (flux diffusé) (flux émis) aérosols 1 m Retour

11 La Portée Visuelle de Piste (PVP) ou Runway Visual Range (RVR)
distance à laquelle un pilote à bord de son aéronef situé sur l'axe de piste peut voir les marques ou les feux qui délimitent ou balisent son axe la PVP est la plus grande des deux visibilités suivantes : la visibilité par contraste la visibilité par sources lumineuses connues la PVP est le résultat de la mesure du pouvoir transmissif de l'air et de la luminance ambiante. Elle est issue de méthodes de calcul normalisées. la PVP fait l'objet d'une mesure par un ensemble transmissomètre-luminancemètre la PVP est le paramètre réglementaire (minima opérationnels) en cas de visibilité météorologique réduite sur les aérodromes L'implantation de l'ensemble transmissomètre-luminancemètre sur un aérodrome est normalisé

12 L'ensemble transmissomètre-luminancemètre
h = 2,5 m au-dessus du niveau de la piste base B = 30 m Le transmissomètre mesure le pouvoir transmissif (T) de l'air, atténuation d'un faisceau lumineux, sur une distance connue (B) luminancemètre mesure l'éclairement reçu par une lentille T=(d/ 0)=e-B d 0 Les indications du transmissomètre et du luminancemètre sont converties en portée visuelle de piste Retour

13 Implantation des transmissomètres
Pour une piste avec trois transmissomètres, le luminancemètre est placé sur le transmissomètre médian Retour

14 Origines du trouble atmosphérique
Le trouble atmosphérique a de multiples origines, fonction de la nature et de la densité des aérosols Ils sont classés en deux grandes catégories : les hydrométéores : particules d’eau liquide ou solide (glace) les lithométéores : particules solides et non aqueuses (significatifs lorsqu'ils sont de grande étendue avec des visibilités < 5 km)

15 Les hydrométéores les précipitations les nuages brumes et brouillards
nature intensité visibilité (#) genre visibilité (#) pluie faible pas de diminution modérée 4 à 10 km forte # 1 km très forte 50 à 500 m CI/CS # 1 km CC/AC/AS/NS # 100 m ST/SC/CU/CB # 10 m RA brumes et brouillards bruine faible 3 à 8 km modérée 1 à 3 km forte < 1 km brume BR 1 à 5 km DZ brouillard FG < 1 km neige faible 1 à 2 km modérée 200 m à 1 km forte # 50 m la chasse neige SN chasse neige < 5 km

16 La pluie (1/2) hydrométéore en gouttes entre 0,5 et 4 mm de diamètre
Attention aux fortes pluies qui peuvent brutalement (comme une averse) réduire la visibilité à quelques 50 mètres ! De telles chutes de pluie sont à l’origine de beaucoup d’accidents aéronautiques Retour

17 La pluie (2/2) Un scénario classique où l’effet de surprise est déroutant Quand vous ajoutez d’autres problèmes tels que le cisaillement du vent, le vent arrière ou traversier en rafales, la situation devient délicate ! Retour

18 La bruine hydrométéore en gouttes de moins de 0,5 mm de diamètre
En général, la visibilité tombe entre 1 et 3 km, en fonction de l’intensité du météore. Retour

19 La neige hydrométéore constitué de cristaux de glace généralement agglomérés en flocons de dimension de 2 à 20mm Une chute de neige modérée réduit la visibilité à moins de 1 km Sous une chute de neige forte, une visibilité de moins de 50 mètres n’est pas rare. Dans ces conditions, pendant les phases de décollage ou d’atterrissage, en relation avec la vitesse de l’avion, la visibilité vers l’avant peut être proche de zéro ! Retour

20 La brume hydrométéore en gouttelettes ou cristaux de glace
La visibilité météorologique (VIS) est réduite à moins de 5 km, mais reste supérieure ou égale à 1 km. L’humidité relative se situe alors entre 70 et 100%. Retour

21 Le brouillard (1/6) hydrométéore en gouttelettes ou cristaux de glace
La visibilité météorologique (VIS) est réduite à moins de 1km. L’humidité relative est égale à 100%. Retour

22 Le brouillard (2/6) hydrométéore en gouttelettes ou cristaux de glace
brouillard de rayonnement refroidissement de l'air au contact d'un sol refroidi x10m Peu épais, souvent local, se dissipe avec le vent plus fort ou après le lever du soleil (2 à 3 heures) brouillard d'advection : advection d'air chaud sur un sol froid 5 à 10kt x100m Plus épais (jusqu’à plus de 1000 ft), plus étendu (région, pays…), persistant, sa dissipation est incertaine pour une courte journée d’hiver. L'arrêt ou la rotation du vent est un facteur de dissipation. Le renforcement du vent peut le transformer en stratus. Retour

23 niveau de condensation
Le brouillard (3/6) hydrométéore en gouttelettes ou cristaux de glace brouillard côtier advection marine avec la brise de mer brouillard de pente ascendance forcée impliquant une détente et un refroidissement niveau de condensation air humide Retour

24 Le brouillard (4/6) hydrométéore en gouttelettes ou cristaux de glace
brouillard d’évaporation brouillards/ST «frontaux» Retour

25 Attention aux bancs de brouillard mince (MIFG)
Le brouillard (5/6) encore un scénario classique avec un effet de surprise Attention aux bancs de brouillard mince (MIFG) 0,5 N.M. H+2' ? MIFG à 200 ft, la piste disparaît Retour

26 Le brouillard (6/6) Climatologie du brouillard (VIS inférieure à 1000 mètres) en France Nombre moyen de jours de brouillard observés chaque année sur la période normale 1961/1990. Elle permet de situer l’impact moyen sur le trafic de quelques aéroports importants. Les régions de plus grande fréquence sont les régions les moins ventilées et les plus humides localement ou en terme d’advection Retour

27 La chasse neige La neige accumulée peut-être soulevée par le vent et devient chasse neige, formant des congères chasse neige basse (< 2m) DRSN chasse neige élevée (> 2m) BLSN (< 2m) DRSN Retour

28 Les lithométéores La brume sèche (HZ, )
nombreuse petites particules en suspension, d'aspect opalescent donnant une teinte rougeâtre ou jaunâtre aux objets lointains La brume de sable ou de poussière (SA, DU, ) poussières ou sables en suspension soulevés du sol antérieurement à l'observation par une tempête (laisse un dépôt visible en surface) La fumée (FU, ) particules de combustions diverses en suspension La chasse poussière ou chasse sable (basse (< 2m) DRDU, DRSA, ) poussières, sable soulevés par le vent (élevée (> 2m) BLDU, BLSA, ) La tempête de poussière ou de sable (SS, DS, ) poussières, sable puissamment soulevés par un vent fort et turbulent jusqu'à de très grandes hauteurs et pouvant parcourir des distances considérables

29 La brume sèche Attention, la brume sèche est fréquemment répartie en couches bonne visibilité mauvaise visibilité ? BRUME SECHE HZ les poussières sont les principaux constituants de la brume sèche sur cette image satellite, depuis le Sahara, la poussière envahit le sud de l'Europe Retour

30 peut aussi former un brouillard "industriel"
La fumée peut aussi former un brouillard "industriel" Retour

31 Tempêtes de sable ou de poussières
Les nuages et tempêtes de sable ou de poussières qui se développent dans les régions désertiques, réduisent fortement la visibilité x 1000 ft Retour

32 Le trouble atmosphérique
FIN Première diapositive


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