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Le trouble atmosphérique QUITTER Caractéristiques de l'œil La visibilité météorologique de jour La visibilité météorologique de nuit La portée optique.

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2 Le trouble atmosphérique QUITTER 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

3 Première diapositive 2 Caractéristiques de lœil Lœil travaille par contraste surtout le jour Lœil perçoit les sources lumineuses surtout la nuit situation sans contraste

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

5 Première diapositive 4 La visibilité météorologique (VIS) (1/2) la visibilité de jour (l'observateur exerce surtout sa visibilité par contraste)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 : Attention : en usage aéronautique cette visibilité météorologique peut s'éloigner assez sensiblement de ce que peut voir le pilote en vol visibilité horizontale visibilité verticale visibilité oblique Brouillard 8 km 5 km 2 km 3 km VIS = 8 km

6 Première diapositive 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 météol'évolution des conditions météo –pour une même situation météo (même transparence atmosphérique) et des sources lumineuses identiques, la visibilité évolue au cours de la journéela visibilité évolue au cours de la journée –ainsi, pour un même état de latmosphère, 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

7 visibilité par contraste Retour X contraste C o =(L a -L o )/L a Contraste apparent à la distance X C x =C o. e - X ( : coefficient d'extinction atmosphérique) selon l'individu (age, fatigue,…) le seuil de contraste C x /C o 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 L a = luminance de fond L o = luminance de l'objet L'objet cesse d'être visible si les luminances sont trop proches : le contraste devient alors trop faible

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

9 La visibilité du petit matin... Retour 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 X L = luminance de fond I = intensité de la source E : seuil d'éclairement de l'œil (fonction de L) E=(I/X 2 ). e - X et E/I peut varier de à !!! ( : coefficient d'extinction atmosphérique) à transparence atmosphérique égale, ce que voit un observateur

10 Première diapositive 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% –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 transmissomètrediffusomètre –elle est diffusée sur les aérodromes équipés sous le nom de Visibilité Météorologique Instrumentale (VMI) 0 d =0,05 0 d = POM

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

12 Première diapositive 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- luminancemètretransmissomètre- 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 normaliséL'implantation

13 h = 2,5 m au-dessus du niveau de la piste base B = 30 m L'ensemble transmissomètre-luminancemètre Retour T=( d / 0 )= e - B 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 Les indications du transmissomètre et du luminancemètre sont converties en portée visuelle de piste d 0

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

15 Première diapositive 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 deau liquide ou solide (glace) les lithométéores : particules solides et non aqueuses (significatifs lorsqu'ils sont de grande étendue avec des visibilités < 5 km)

16 Première diapositive 15 brumebrume BR 1 à 5 km Les hydrométéores les nuages CI/CS # 1 km CC/AC/AS/NS # 100 m ST/SC/CU/CB # 10 m les précipitations pluiepluie faible pas de diminution modérée4 à 10 km forte# 1 km très forte50 à 500 m RA bruinebruinefaible 3 à 8 km modérée1 à 3 km forte< 1 km neigeneigefaible 1 à 2 km modérée200 m à 1 km forte# 50 m genre visibilité (#) natureintensité visibilité (#) brumes et brouillards brouillardbrouillard FG< 1 km la chasse neige DZ SN chasse neigechasse neige < 5 km

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

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

19 Retour 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 lintensité du météore.

20 Retour 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 nest pas rare. Dans ces conditions, pendant les phases de décollage ou datterrissage, en relation avec la vitesse de lavion, la visibilité vers lavant peut être proche de zéro !

21 Retour 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. Lhumidité relative se situe alors entre 70 et 100%.

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

23 Plus épais (jusquà plus de 1000 ft), plus étendu (région, pays…), persistant, sa dissipation est incertaine pour une courte journée dhiver. L'arrêt ou la rotation du vent est un facteur de dissipation. Le renforcement du vent peut le transformer en stratus. Le brouillard (2/6) Retour hydrométéore en gouttelettes ou cristaux de glace x10m x100m 5 à 10kt brouillard de rayonnement refroidissement de l'air au contact d'un sol refroidi 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

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

25 Le brouillard (4/6) Retour brouillards/ST «frontaux» brouillard dévaporation hydrométéore en gouttelettes ou cristaux de glace

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

27 Retour 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 limpact 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 dadvection

28 Retour 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

29 Première diapositive 28 Les lithométéores La chasse poussière ou chasse sable 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 poussières, sable soulevés par le vent (élevée (> 2m) BLDU, BLSA, ) (basse (< 2m) DRDU, DRSA, ) La tempête de poussière ou de sable (SS, DS, ) (HZ, ) La brume sèche poussières, sable puissamment soulevés par un vent fort et turbulent jusqu'à de très grandes hauteurs et pouvant parcourir des distances considérables

30 Retour La brume sèche Attention, la brume sèche est fréquemment répartie en couches mauvaise visibilité ? BRUME SECHE HZ bonne visibilité 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

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

32 Retour 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

33 Le trouble atmosphérique Le trouble atmosphérique FIN Première diapositive


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