Code METAR
FG
Symbole météo
Ce type de brouillard se forme lorsque de l’air chaud et humide se déplace au-dessus d’une surface plus froide (comme la terre, l’eau ou une surface recouverte de neige ou de glace) et se refroidit jusqu’à atteindre un taux d’humidité de 100 %.
Termes connexes à venir :
Point de rosée, système de haute pression, inversion et mésoéchelle sont des termes connexes à brouillard d’advection qui seront ajoutés bientôt au Référentiel de météorologie à l’aviation.
Conditions nécessaires
Pour qu’un brouillard d’advection se forme, l’air chaud et humide est déplacé par le vent au-dessus d’une surface beaucoup plus froide, telle qu’une masse terrestre froide ou une étendue d’eau. L’air chaud est refroidi par le bas au contact de la surface froide (refroidissement par conduction). Ce mouvement d’air chaud au-dessus d’une surface froide crée une couche stable (une inversion de surface) et empêche l’air de surface de se mélanger à l’atmosphère.
Structure
Le brouillard d’advection se forme (comme le montre cette figure) lorsque de l’air chaud et humide se déplace au-dessus d’une surface plus froide, entraînant le refroidissement par conduction de l’air en contact avec la surface. Si la masse d’air à la surface peut se refroidir jusqu’au point de rosée et atteindre une humidité de 100 % (c’est-à-dire devenir saturée), il est possible qu’un brouillard d’advection se forme.
Il est possible que le brouillard se forme avant la saturation lorsque le processus se déroule au-dessus de l’océan en raison de la présence d’abondantes particules de sel en suspension dans l’air, qui peuvent agir comme des noyaux capables d’absorber et de retenir l’humidité. Dans ce dernier cas, un refroidissement supplémentaire est nécessaire pour obtenir des visibilités réduites.
En général, la visibilité diminue rapidement lorsque la masse d’air se déplace au-dessus d’un gradient fort de températures à la surface de la mer.
Les barrières terrestres ou les terrains élevés le long d’une côte peuvent empêcher le brouillard de pénétrer à l’intérieur des terres, ce que l’on appelle l’effet de barrière éolienne.
Durée
Tant que les conditions favorables persistent, le brouillard d’advection se maintient et continue même à se développer si le contraste de température augmente entre l’air et la surface plus froide, et si de l’humidité supplémentaire est ajoutée.
La nuit, le refroidissement de la surface terrestre peut permettre au brouillard de s’étendre de la côte vers l’intérieur des terres. Dans ce cas, des processus radiatifs et advectifs sont à l’œuvre.
En raison de sa nature étendue, le brouillard d’advection peut persister pendant plusieurs jours, jusqu’à ce qu’une saute de vent se produise.
Voici un exemple simplifié de conditions idéales pour la formation du brouillard. L’écoulement vers le littoral assure une source constante d’humidité à partir de masses d’eau (océans, lacs en automne, etc.) libres de glace et relativement chaudes (TW), sur un sol froid. Une grande différence entre les températures du sol (TG) et de l’air (Ta) garantit que la température de l’air peut être refroidie suffisamment jusqu’au point de rosée (TD) de l’air chaud entrant, et saturer l’intérieur des terres.
Il est essentiel que la température de la surface froide soit égale ou inférieure au point de rosée de la masse d’air chaud, afin que l’air chaud puisse être refroidi par le bas jusqu’à saturation. Par exemple, si le point de rosée est de 10 oC et que la surface froide n’est que de 12 oC, la surface froide n’est pas suffisamment froide pour refroidir l’air chaud jusqu’à saturation.
Il existe de nombreuses situations dans lesquelles de l’air chaud se déplace au-dessus de surfaces plus froides. Toutefois, la probabilité de formation de brouillard augmente dans quelques conditions idéales :
Il est également possible que le déplacement d’air frais au-dessus de l’eau chaude crée un brouillard d’advection. Ce phénomène se produit lorsque l’humidité de l’eau s’évapore dans l’air froid, élevant le point de rosée de l’air pour qu’il corresponde à la température de l’air.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Dissipation
Voici une visualisation idéalisée du comportement diurne du brouillard d’advection au cours de la journée. À mesure que le soleil se lève, la terre exposée se réchauffe et le brouillard se lève et se dissipe progressivement au-dessus des terres, se transformant en stratus, et restant sous forme de brouillard au-dessus des eaux. Lorsque le soleil se couche à nouveau, la surface se refroidit et les vents de mer repoussent le brouillard sur la terre ferme.
Le brouillard d’advection a tendance à dériver vers la côte et peut s’amincir à mesure que le sol se réchauffe. Si la terre est chaude en raison d’un réchauffement diurne limité, l’air se mélange et devient turbulent. Cette turbulence, combinée au transfert de chaleur par convection entre l’air et la surface, dissipe le brouillard ou le fait s’élever et se transformer en stratus, comme le montre l’animation ci-dessous.
Cependant, pour dissiper une zone de brouillard d’advection, un changement de la masse d’air ou de la direction du vent est nécessaire pour pousser le brouillard vers l’extérieur. Une nouvelle direction du vent peut apporter de l’air plus sec et/ou plus frais, ce qui élimine les deux ingrédients nécessaires, soit l’air humide et l’air chaud. Par ailleurs, le changement de direction du vent peut ne plus pousser l’air chaud et humide au-dessus de la zone froide, mais le déplacer vers un nouvel endroit. S’il est poussé vers un endroit où la terre est plus chaude que la masse d’air, le brouillard se lève et se dissipe.
Une augmentation de la force du vent peut également contribuer à améliorer les conditions, car elle provoque un mélange turbulent à l’intérieur du nuage.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Le brouillard d’advection est présent dans la région où deux courants océaniques de températures différentes circulent l’un à côté de l’autre. C’est le cas dans l’océan Atlantique au large de Terre-Neuve, où le courant froid du Labrador, qui coule vers le sud, est presque parallèle au courant chaud du Gulf Stream, qui coule vers le nord. Lorsqu’une région de haute pression se trouve au-dessus de l’océan Atlantique, l’air chaud du sud se déplace au-dessus de l’eau froide et produit souvent du brouillard dans cette région tout au long de l’année et surtout en été.
Voici un exemple de gradients de température à la surface de la mer causés par les courants océaniques. Une crête de haute pression au-dessus de l’océan assure un flux d’air chaud vers le sud le long de la côte, amenant l’air chaud à travers le gradient de température à la surface de la mer au-dessus des eaux froides du nord.
Source de l'image : NOAA
Cette image montre la climatologie de 1951 à 1980 – nombre annuel moyen de jours de brouillard. Voici quelques exemples de régions où le brouillard d’advection a tendance à se former à différentes saisons :
Comme le montre la figure, les régions côtières du Canada sont plus touchées par le brouillard que les régions enclavées en raison du brouillard d’advection qui se forme dans ces régions, bien qu’il ne soit pas impossible que du brouillard d’advection se forme au-dessus de grands lacs.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Détermination du début du brouillard d’advection. Ce type de brouillard peut se produire à tout moment de la journée si les conditions sont favorables.
Voici un exemple de St. John’s, T.-N.-L. (CYYT), les 8 et 9 décembre 2022 pour un cas de brouillard d’advection et de vents légers à modérés. Dans cet exemple, on voit le brouillard se lever en stratus avec de la brume pendant quelques heures au cours de l’après-midi, mais il revient rapidement plus près de la surface dans la soirée.
GIF animé de l’image satellite au-dessus de St. John’s, T.-N.-L. (CYYT), le 9 décembre 2022, de 0400Z à 0700Z. Les couleurs suivantes sont importantes : le bleu représente les nuages élevés, l’orange indique les zones de brouillard et de stratus et le vert montre la terre nue et l’océan.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Voici une carte de la température de surface de la mer le 9 décembre 2022 à 0000Z. La température de surface de la mer associée au Gulf Stream varie de 18 à 24 °C, tandis que le courant froid du Labrador varie de 1 à 3 °C. La GFA suggère que de l’air chaud et humide est transporté vers le nord au-dessus de l’aéroport de St. John’s, NL (CYYT) entre une région de basse pression au sud de la Nouvelle-Écosse et une région de haute pression au nord-est de Terre-Neuve. L'image satellite et les METAR montrent que la brouillard se déplace vers CYYT en direction est.
L’incidence de la faible visibilité et des plafonds bas varie selon les aéronefs et les systèmes des aéroports accessibles, et selon les certifications et les capacités de l’équipage. Perte des capacités d’arrivée ou de départ, perte possible des repères visuels.
À CYYZ, on se fonde sur les prévisions des services tiers de prévisions météorologiques et sur les TAF pour indiquer une visibilité réduite, en particulier s’il est prévu qu’elle descende à moins de 1 SM. On surveille également la température de l’air et le point de rosée, qui sont des indicateurs du risque de brouillard.
Étant donné qu’il est difficile de prévoir le brouillard, les mesures prises dans de tels cas sont plus réactives que proactives (par exemple, la mise en œuvre d’un plan d’exploitation par faible visibilité [LVOP]). Du point de vue de la préparation, il convient d’examiner les procédures d’utilisation normalisées (SOP) du LVOP et de s’assurer que la liste d’équipement minimal (MEL) pour le terrain d’aviation a été établie.
Comme il n’y a que trois pistes disponibles pour le LVOP une fois que la RVR descend sous la barre des 1 200 pieds (deux pistes d’arrivée/départ – 05 et 06L – et une piste de départ seulement – 33R), les travaux à réaliser sur ces trois surfaces qui pourraient nuire à leur disponibilité en cas de LVOP sont planifiés en dehors des périodes de l’année où le risque de brouillard est le plus élevé. Autrement, il faudrait pouvoir rétablir la surface pour que les conséquences sur la capacité de la piste ne soient pas si importantes.
À CYVR, les opérations par faible visibilité sont habituellement mises en œuvre lorsque les conditions se rapprochent du demi-mille terrestre, mais même avant d’atteindre ce seuil, il arrive que l’ATC demande à l’administration aéroportuaire de se préparer à ces opérations. Il s’agit alors de limiter les activités de construction et de retirer du terrain d’aviation le personnel non essentiel, par exemple les personnes participant à la formation des pilotes et celles assurant les activités de maintenance nécessaires, et ce, jusqu’à ce que les conditions s’améliorent.
Comme on l’a mentionné précédemment, on s’appuie sur les renseignements fournis par Environnement Canada, la TAF et les services tiers de prévisions météorologiques d’IBM pour indiquer les risques de brouillard susceptibles d’avoir une incidence sur l’exploitation aéroportuaire. Le principal objectif consiste à s’assurer que l’administration aéroportuaire est prête à intervenir en cas de brouillard. Il faut donc inspecter le balisage du terrain d’aviation et veiller à ce qu’il puisse être utilisé dans le cadre des opérations par faible visibilité.
Compte tenu de la situation géographique et de l’environnement côtier, la région tend à être exposée au brouillard, ce qui peut entraîner une hausse des coûts :
Gestionnaire de l'exploitation en service
La réduction de la visibilité peut avoir une incidence sur les opérations dès qu’elle se détériore en dessous de 2 milles terrestres (SM). Les répercussions réelles sur un aéroport dépendent des capacités de chaque piste, y compris les instruments et le balisage lumineux disponibles. Les pistes n’ayant pas toutes les mêmes capacités, il est possible que la meilleure piste dans des conditions de brouillard ne soit pas disponible parce que le vent dominant impose une configuration différente pour les opérations. Par exemple, à CYUL, seule la piste 06L offre les meilleures capacités dans des conditions de brouillard (opérations CAT II). Aucune autre piste de l’aéroport n’est certifiée à ce même niveau, ce qui signifie que des conditions de brouillard nécessitant une CAT II ou III (pire) lors d’opérations sur les pistes 24L/R ou la piste 06R seulement entraîneront des réductions de débit bien plus drastiques que les retards déjà ressentis si la piste 06L était disponible. À noter pour les prévisionnistes : cette mise en garde spécifique peut modifier les limites d’atterrissage et de dégagement en fonction de la piste en service (entre autres facteurs spécifiques au type d’aéronef et à la certification de l’équipage).
Compte tenu du fait qu’il est difficile de prévoir le brouillard, d’autres produits de prévision météorologique peuvent être utilisés pour déterminer son étendue et sa gravité. La direction du vent au large du lac Ontario et l’écart entre les températures et les points de rosée peuvent être des indicateurs clés, tout comme les conditions à l'aéroport Billy Bishop de Toronto. Les METAR des stations environnantes peuvent également être de bons indicateurs lorsqu’ils sont associés à des caméras Web (Burlington, Billy Bishop ou Brampton).
Contrôleur tour (aéroport principal)
L’incidence du brouillard sur les tours d’aéroports principaux dépend de multiples facteurs spécifiques à l’aviation, notamment l’équipement aéroportuaire, les plans en cas de visibilité réduite ou faible, le balisage et la certification des pistes, ainsi que les capacités spécifiques des transporteurs aériens et la formation des équipages. La même visibilité et le même plafond peuvent avoir des répercussions complètement différentes dans deux aéroports, en fonction de tous les facteurs énumérés ci-dessus. Les épisodes de brouillard nécessitent une préparation de base.
Les exemples ci-dessous concernent CYUL :
Contrôleur tour (aéroport régional)
L’incidence du brouillard sur les tours régionales dépend de multiples facteurs spécifiques à l’aviation, notamment l’équipement aéroportuaire, les plans en cas de visibilité réduite ou faible, le balisage et la certification des pistes, ainsi que les capacités spécifiques des transporteurs aériens et la formation des équipages. La même visibilité et le même plafond peuvent avoir des répercussions complètement différentes dans deux aéroports, en fonction de tous les facteurs énumérés ci-dessus.
À CYAM (Sault Ste. Marie, Ontario), le brouillard est davantage présent au printemps et à l’automne. La visibilité réduite exige une plus grande prudence lors du déplacement au sol des véhicules et des aéronefs. CYAM étant entouré d’eau sur trois côtés, il y a souvent du brouillard sur la moitié du terrain d’aviation, mais non sur l’autre. De plus, de mauvaises observations météorologiques et prévisions de brouillard entraînent des baisses non planifiées de la capacité de service.
En aviation, le brouillard désigne essentiellement une couche de nuages au sol qui obstrue la visibilité à ½ SM ou moins (abréviation dans les METAR : FG).
La brume (abréviation dans les METAR : BR) est le terme utilisé pour décrire une couche de nuages au sol qui obstrue la visibilité à plus de ½ SM, mais à moins de 6 SM. La dépression du point de rosée joue un rôle ici. Un spécialiste surveille toutes ces données à un emplacement d’observation météorologique dûment équipé et peut ainsi vérifier que l’obstacle à la visibilité est bien de la brume et non un autre hydrométéore ou lithométéore (bruine/brume sèche/fumée/poussière, etc.).
Cette information est d’une importance vitale, car la présence de brume ou de brouillard à des températures sous le point de congélation signale la présence de givrage, ce qui peut avoir des effets néfastes sur toutes les cellules et tous les aéronefs équipés d’un carburateur dans la région.
Le brouillard a une autre répercussion non négligeable sur les opérations aériennes. Une bonne visibilité est essentielle aux opérations VFR en général et aux opérations IFR pendant les phases de départ et d’arrivée (et lors de la circulation au sol par très faible visibilité). Tout ce qui réduit la visibilité concernera les pilotes.
La formation du brouillard ou de la brume peut se faire de diverses façons. Le mécanisme de formation peut être grossièrement assimilé à l’intensité et à la durée du phénomène au point d’observation. Le brouillard frontal ou d’advection a tendance à être plus dense et à durer plus longtemps (des heures, voire des jours) que le brouillard de rayonnement, qui, par ciel clair, forme des « masses » sur les terrains à découvert bas et se dissipe en quelques minutes ou en quelques heures, dès que la lumière du soleil atteint la surface de la Terre. Le brouillard de pente peut durer aussi longtemps que le permettent le vent et la température ou la dépression du point de rosée.
FIC
Ces différentes caractéristiques définiront la manière dont un spécialiste informera le pilote de la menace. Par exemple, s’il y a un brouillard de rayonnement à l’aéroport de destination, ce qui crée des conditions IFR au moment du départ, un spécialiste pourra dire au pilote qu’au moment où il arrivera à l’aéroport de destination, le plafond et la visibilité seront bons. En revanche, si un front chaud s’installe sur la destination, la durée et la densité du brouillard frontal en font un obstacle possible pour les pilotes VFR et peut-être même pour les vols IFR. D’autres variables entrent en jeu, mais ces exemples illustrent les principales différences qui intéressent le personnel de soutien aérien.
AAS
Comme la brume et le brouillard peuvent souvent être influencés par des effets locaux et d’infimes variations de vent et de température, les spécialistes du service consultatif portent toujours attention à ces phénomènes, en particulier lorsque la température est proche du point de congélation ou inférieure à celui-ci.
Le brouillard a d’importantes répercussions sur les opérations de l’ATC. Lorsque la visibilité est extrêmement faible et que la RVR correspondante passe en dessous des seuils fixés par le transporteur aérien, les aéronefs ne peuvent pas atterrir dans les aéroports et doivent demeurer en attente. Ce n’est pas une situation complexe en soi, mais le principal problème qui survient en cas de brouillard et de faible visibilité est que les compagnies aériennes appliquent des minimums différents pour les approches. Parfois, pour un même transporteur, un aéronef peut atterrir à un aéroport où la visibilité est faible alors qu’un autre aéronef identique ne le peut pas (en fonction des qualifications des pilotes). Cette situation complique la situation pour les contrôleurs, car il faut alors interroger tout le monde sur leurs minimums, puis les faire passer ou les dégager pour que les aéronefs puissent atterrir. Ce manque de cohérence et cette imprévisibilité créent des situations très complexes, souvent associées à une évolution rapide des conditions sur le terrain. Par exemple, le pilote A informe l’ATC qu’il a besoin d’une RVR de 2 600 pieds et d’une visibilité de ½ SM, tandis que le pilote B a besoin d’une RVR 1 400 et d’une visibilité de ¼ SM. Les conditions au sol offrent une RVR de 2 800 pieds, alors les deux aéronefs peuvent atterrir. Les conditions se détériorent ensuite et descendent à une RVR de 2 000 pieds. Le pilote A doit alors être retiré de la séquence pour que le pilote B puisse procéder à une approche.
Les observations horaires sont examinées de près, l’écart entre la température et le point de rosée étant un élément clé, bien que le vent du large et la visibilité soient également pris en compte. Souvent, on n’utilisera pas un aéroport comme aéroport de dégagement possible lorsque l’écart entre la température et le point de rosée est proche, car cela peut indiquer la présence d’un brouillard imprévu. Les notes du prévisionniste peuvent souvent aider dans des cas comme celui-ci, mais les TAF qui prennent en charge cette fonction sont limitées. Dans ce cas, les répartiteurs sont susceptibles de communiquer avec le prévisionniste du CMAC pour obtenir des renseignements supplémentaires sur les prévisions.
Autres outils de prévision météorologique utilisés :
Le brouillard pose d’importantes difficultés opérationnelles. En général, la plus grande préoccupation est le carburant pour l’attente, les approches et les déroutements vers d’autres aéroports. Les critères de décollage et d’atterrissage varient souvent d’un pays à l’autre.
Voici une observation d’un transporteur aérien canadien :
« Un simple déroutement dû au brouillard peut avoir un effet boule de neige : l’aéronef dérouté n’est plus en mesure d’assurer son prochain vol et le transporteur aérien doit modifier l’itinéraire de cet aéronef puisqu’il n’est pas arrivé à destination. Par conséquent, le vol de départ sera retardé, ou sinon, le transporteur aérien devra convoyer un aéronef avec un nouvel équipage pour assurer le prochain vol. »
Les opérations dans les régions septentrionales peuvent s’avérer particulièrement difficiles, car des observations météorologiques et des prévisions d’aérodrome ne sont pas toujours disponibles. Souvent, les caméras Web, les PIREP et le personnel local sont les seuls moyens de déterminer la présence de brouillard.
Observation d’un exploitant dans le Nord :
« Le brouillard joue un rôle majeur dans l’exploitation au Nunavik. Tous les aéroports étant situés le long de la côte, des bancs de brouillard sont présents au-dessus de la baie et près de la côte, et tout changement dans la direction ou la vitesse du vent pourrait modifier radicalement les conditions météorologiques. Le givre et le brouillard d’advection peuvent être épais et avoir de graves répercussions sur les opérations. Comme il n’existe pas de prévisions fiables dans cette région, les principaux outils pour prévoir les effets du brouillard sur nos opérations sont la direction du vent, l’écart entre la température et le point de rosée, les PIREP et une bonne connaissance de la région. »
Les pilotes VFR de l’aviation générale peuvent être très touchés par le brouillard, puisque celui-ci réduit la visibilité bien en dessous des limites légales minimales, ce qui entraîne des retards, voire des annulations de vols. Le brouillard peut être variable et imprévisible une fois qu’il s’installe et même s’il semble se dissiper, il arrive qu’il réapparaisse dans certaines conditions. Il peut également se produire à très petite échelle (par exemple, un lac), ce qui peut avoir des conséquences importantes pour les hydravions à flotteurs qui volent en VFR. Or, en raison de sa petite taille, il pourrait ne pas être pris en compte par les produits de prévision. Par conséquent, il est important d’examiner les facteurs contribuant à la formation et à la dissipation prévue du brouillard, ces renseignements pouvant être fournis dans l’exposé météorologique d’un FIC. C’est également à ce stade que les PIREP deviennent extrêmement précieux. Le fait de disposer d’information, en particulier dans des régions qui n’ont pas accès aux TAF ni aux observations, peut permettre aux pilotes, aux prévisionnistes et aux spécialistes FIC de mieux comprendre où le brouillard se produit.
Les TAF et les GFA sont souvent utilisés pour prévoir le brouillard. Pour un pilote de l’aviation générale qui vole souvent loin des grands aéroports, la GFA peut parfois s’avérer plus utile, car elle décrit les conditions sur une zone plus vaste, que les TAF ne prennent pas en compte, mais qui peuvent tout de même affecter l’aéroport ou la zone prévue de vol. Les observations automatiques peuvent être d’une grande aide, tout comme les caméras Web à ces aéroports. Outre les prévisions directes de brouillard, les pilotes doivent être conscients des conditions qui peuvent générer du brouillard (écart entre la température et le point de rosée, vent, historique des températures, géographie, etc.) et être attentifs à ces conditions, même si aucun épisode de brouillard n’est prévu.
Le brouillard a une grande incidence sur la visibilité, si bien que la différence entre les codes PROB/TEMPO/FROM est minime si l’on utilise uniquement la TAF. Pour cette raison, un bon pilote de l’aviation générale tiendra compte des produits et des facteurs décrits ci-dessus. En ce qui concerne les vols de l’aviation générale et la formation au pilotage, le brouillard peut entraîner l’annulation de vols (perte de revenus) ou des déroutements (hausse des coûts d’exploitation).
Les répercussions varient également en fonction du type de brouillard et de la qualité de sa prévision. Il est important pour les pilotes VFR de comprendre les risques et le type de brouillard prévu (brouillard de rayonnement, brouillard d’advection, brouillard frontal), tant du point de vue de la planification que de la sécurité des vols.