Turbulence en air clair (TAC)

La turbulence en air clair est le terme employé pour décrire la turbulence des couches moyennes ou supérieures, produites dans les régions de cisaillement de vent marqué. Comme son nom l'indique, la TAC se forme dans les régions sans nuages, rendant difficile sa détection visuelle. Cependant, la présence de signatures particulières de nuages peut souvent signifier que la TAC est présente dans des zones adjacentes. Nous examinerons ces signatures nuageuses dans l'étude de cas.

La TAC peut se produire à tout moment de l'année selon le positionnement et l'orientation des systèmes de circulation synoptiques dans les couches inférieure, moyenne, et supérieure de l'atmosphère. La TAC se produit moins pendant les mois d'été au-dessus de l'Afrique du Sud, puisque les systèmes de thalwegs d’altitude de l'ouest et les courants-jets d’altitude associés ne sont pas si bien développés et se produisent moins fréquemment que pendant le reste de l'année.

Le tableau ci-dessous décrit les configurations et les caractéristiques synoptiques habituelles qui aboutissent au cisaillement du vent et les divers outils pour l'identifier. L'information provient du programme d'Education et de Formation ETR-20 de l'OMM (WMO/TD-No ETR. 1390) sur les phénomènes dangereux pour la navigation aérienne (techniques empiriques de prévisions de la turbulence en air clair (CAT), à :
http://www.wmo.int/pages/prog/dra/etrp/documents/new_AVIATIONHAZARDS.pdf
et le site du Service Météorologique de l'Afrique du Sud.

Configurations synoptiques et caractéristiques habituelles qui aboutissent au cisaillement du vent

Configurations synoptiques

Caractéristiques synoptiques

Outils pour identifier les caractéristiques

Du côté froid (côté pôle) d'un courant- jet

Près et au-dessous du noyau, où le cisaillement de vent est le plus grand

Champs de hauteur géopotentielle et du vent (200/300 hPa) de PNT

Du côté chaud (côté équateur) d'un courant-jet, au-dessus du noyau

Plus le jet est fort, plus la TAC est probable

Champs de hauteur géopotentielle et du vent (200/300 hPa) de PNT

Dans les dorsales d’altitude en développement.

Là où la vitesse du vent autour de la dorsale approche sa limite à cause de la courbure

Champs de hauteur géopotentielle et du vent (200/300 hPa) de PNT

Dans les profonds thalwegs d’altitude

Là où le vent change brusquement de direction

Champs de hauteur géopotentielle et du vent (200/300 hPa) de PNT

Régions de confluence et de diffluence

Dans les courants-jets, (60% de TAC se produisent près des courants-jets)

Champs de hauteur géopotentielle et du vent (200/300 hPa) de PNT

Peut se produire ou s’intensifier au-dessus d'une région de convection

Particulièrement convection frontale noyée

Imagerie satellitaire/diagrammes aérologiques

Peut se produire au-dessus du cumulus congestus ou du cumulonimbus (micro-courants/thermiques)

Là où l'air est en ascendance forcée rapide

Imagerie satellitaire/diagrammes aérologiques

Peut se produire dans des zones de col élevé (un col est un passage entre deux crêtes de montagne ou une ouverture dans une crête)

Vents faibles mais des changements de direction marqués

Champs du vent de PNT (200/300 hPa)

Configuration caractéristique des cirrus en forme d’ondes (de vagues)

Indique une rupture dans l'écoulement turbulent

Imagerie satellitaire (vapeur d'eau)

Se produit normalement entre 2000 ft au-dessus et 6000 ft au-dessous de la tropopause

Diagrammes aérologiques (tephigrammes) et champs PNT du niveau de la tropopause

La TAC est rare au-dessus d'une tropopause bien définie

Diagrammes aérologiques et champs PNT du niveau de la tropopause

Le tableau suivante donne les critères de cisaillement du vent pour les différents types de TAC (l'information est aussi de WMO/TD-No. 1390)

Critères de cisaillement du vent

 

TAC modérée

TAC modérée à sévère

TAC sévère

Cisaillement vertical du vent

≥6 kt / 1000 ft

 

≥ 9 kt / 1000 ft

Cisaillement horizontal du vent

≥20 kt / degré de latitude

 

≥30 kt / degré de latitude

Décélération de vitesse du vent

>40 kt /10 degrés de latitude

>60 kt /10 degrés de latitude

>125 kt / 10 degrés de latitude

Cisaillement de direction du vent

 

Décalage du vent de 75 degrés proche d'un gradient thermique