Code METAR
S.O.
Symbole météo
Les fronts chauds peuvent souvent entraîner des précipitations verglaçantes (en hiver), ainsi qu’une convection intégrée et des orages en altitude (et non à proximité de la surface). Ils créent l’environnement nécessaire à la formation de brouillard frontal et, lorsque des courants-jets à basse altitude se trouvent dans le front chaud, ces courants-jets peuvent exacerber le cisaillement du vent à basse altitude qui leur est associé.
La limite d’une masse d’air chaud en progression, qui marque le flanc avant du secteur chaud d’un système dépressionnaire.
Termes connexes à venir :
Point de rosée, inversion et système dépressionnaire sont des termes connexes à front chaud qui seront ajoutés bientôt au Référentiel de météorologie à l’aviation.
En général, un front chaud est créé en association avec un système dépressionnaire en développement lorsque de l’air chaud, souvent humide, est transporté par le vent vers une région où les conditions sont plus froides et plus sèches.
Comme cet air chaud pénètre dans une région où il est relativement moins dense que l’air environnant, il passe par-dessus l’air froid à mesure qu’il progresse. En raison de leurs différences de densité, ces masses d’air ne se mélangent pas. L’air chaud est poussé vers le haut de l’atmosphère où il se refroidit et se condense en nuages, générant souvent des précipitations.
Ce GIF animé montre un exemple d’air chaud qui passe par-dessus l’air froid sous la force du vent. Noter la longue pente de la surface frontale et l’endroit où le front chaud est représenté à la surface par rapport à l’emplacement de l’air chaud en altitude.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Cette image montre un exemple de types de précipitations lorsque l’air chaud progresse le long de la limite frontale chaude. Selon le profil de température du front, la profondeur de la couche chaude et sa position dans l’atmosphère, plusieurs types de précipitations peuvent être observés au sol.
La pente d’un front chaud est généralement faible par rapport à celle d’un front froid, ce qui explique pourquoi les nuages stratiformes et les zones de précipitations uniformes sont plus souvent observés avec les fronts chauds. En fonction du profil de température de la limite frontale, la pluie, la neige ou un mélange de précipitations est possible à l’avant du front. Cependant, des précipitations verglaçantes sont également possibles le long du front lui-même lorsque le profil de température permet à une région d’air chaud (proche de 0 oC ou plus haut) d’être transportée dans de l’air plus froid à l’avant du front.
Le flanc avant d’un front chaud s’identifie par une saute de vent qui s’explique par la transition d’une masse d’air plus froide et plus sèche à une masse d’air plus chaude et plus humide dans le secteur chaud d’un système dépressionnaire. Un front chaud présente généralement une faible pente à mesure que l’altitude augmente. Il en résulte une zone de transition plus large entre la masse d’air plus froide et le secteur chaud, ce qui entraîne le développement d’un plus grand nombre de stratus et de précipitations uniformes.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Représentation latérale conceptuelle d’un système dépressionnaire entre les fronts, montrant des stratus à tous les niveaux (nimbostratus, altostratus) se développant sur la surface frontale chaude.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Un front chaud se caractérise par des gradients de température marqués à la surface, ainsi que par des gradients d’humidité (l’air chaud est souvent plus humide, ce qui se traduit par des points de rosée plus élevés dans le secteur chaud). En général, il y a aussi un changement net dans la direction du vent de surface à l’avant et à l’arrière du front, ce vent passant d’un vent presque parallèle au front (souvent un vent d’est) à un vent de sud-sud-ouest à l’intérieur du secteur chaud.
Cette image est une représentation conceptuelle de l’écoulement du vent autour d’un système dépressionnaire et à travers le front chaud.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Dissipation
Lorsqu’un système dépressionnaire arrive à maturité, il entre dans ce que l’on appelle la phase d’occlusion. Le centre de la dépression commence à prendre du retard par rapport aux limites frontales qui se propagent. Compte tenu de ce retard, le front chaud perd de son énergie, et la limite entre le secteur chaud et le secteur froid se modère. À la surface, ce phénomène est représenté par le « front occlus » violet. Cependant, au Canada, on représente la langue d’air chaud en altitude, car c’est là qu’il y a des conditions météorologiques actives. La langue d’air chaud en altitude représente le sommet de la limite le long de laquelle l’air froid situé derrière le front froid s’oppose à l’air chaud situé devant le front chaud. Ce processus se poursuivra jusqu’à ce que les fronts se dissipent complètement.
Un front chaud se dissipe souvent en même temps que le système dépressionnaire qui lui est associé, mais il commence à changer de forme lorsque la phase d’occlusion est entamée.
L’air plus chaud et moins dense ne peut généralement pas repousser l’air froid aussi efficacement qu’un front froid, et c’est pourquoi un front chaud se déplace généralement beaucoup plus lentement qu’un front froid. L’occlusion commence lorsque l’air froid qui se déplace plus rapidement derrière le front froid rattrape le front chaud et commence à s’enfoncer sous lui, formant alors une langue d’air chaud en altitude.
Durée
Le front chaud dure en général tant qu’un système dépressionnaire est en phase de développement et de maturation, ce qui peut prendre plusieurs heures ou quelques jours.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Ce graphique illustre la cyclogénèse typique des dépressions et leurs trajectoires typiques en Amérique du Nord. Les systèmes dépressionnaires conservent des caractéristiques similaires en fonction de leur origine et de la saison, ce qui influence le comportement du front chaud associé à la dépression.
Un front chaud faisant partie d’une dépression en provenance du Colorado, du Golfe du Mexique ou d’Hatteras est plus susceptible d’être associé à des précipitations verglaçantes et à des taux de précipitations plus élevés, car l’air chaud provient le plus souvent d’une masse d’air tropicale maritime. Cette masse d’air a une teneur élevée en eau et des températures chaudes qui alimentent à la fois l’air chaud nécessaire en altitude pour générer des précipitations verglaçantes et l’humidité nécessaire pour produire des quantités plus importantes de précipitations.
L’intensité des fronts chauds et les conditions météorologiques qui leur sont associées sont en grande partie liées à de nombreux processus atmosphériques différents. L’élément le plus important à mentionner est la saisonnalité. Les saisons intermédiaires (automne/début de l’hiver et fin de l’hiver/début du printemps) donnent souvent lieu aux tempêtes les plus intenses dans tout le pays.
Source de l'image : SpringerLink
Il peut être difficile de déterminer le moment de l’arrivée d’un front chaud, car de petits changements dans la vitesse et la direction des masses d’air peuvent modifier son arrivée. Ainsi, il arrive souvent que le front chaud change de vitesse à mesure qu’il avance, car il n’est pas aussi efficace pour écarter l’air froid et dense, ce qui peut avoir une incidence sur la prévision des températures à la surface et donc sur les changements de phase des précipitations, sur la force des vents associés au front ainsi que sur le moment de la saute de vent associée à l’approche du front.
Il peut aussi être difficile de déterminer le type de précipitations, en particulier pendant les saisons intermédiaires (automne et printemps), lorsque les températures à la surface oscillent autour du point de congélation. Le moment exact de la transition entre la pluie et la neige est souvent difficile à déterminer et dépend d’une série de facteurs. Bien que les prévisionnistes puissent observer la forme de la surface frontale à l’aide de sondages en altitude et de téphigrammes, la densité du réseau d’observation n’est pas suffisamment élevée sur le plan spatial et temporel pour obtenir des données en temps réel. Lorsque la profondeur ou la température de l’air chaud qui pénètre dans l’air froid au-dessus de la surface frontale sont différentes des prévisions du modèle, cela peut ajouter des précipitations verglaçantes à une prévision ou les en faire disparaître complètement. Dans ce cas, les relevés d’AMDAR (relais de données météorologiques d'aéronefs) sont extrêmement utiles aux prévisionnistes, car ils fournissent davantage de renseignements sur le profil de la température de l’air, tout comme le sont les PIREP (compte rendu météorologique de pilote) qui confirment la présence ou l’absence de précipitations verglaçantes.
Enfin, la couverture nuageuse associée à un front chaud peut accroître la complexité des prévisions. À mesure que le front chaud avance, une large couverture nuageuse empêche les prévisionnistes de voir les processus qui se déroulent près de la surface. De plus, dans les régions plus pauvres en données, comme le nord du Canada, le réseau d’observation n’est pas nécessairement assez dense pour saisir tous les phénomènes qui se produisent à la surface.
Cette dépression approche de la maturité et présente des fronts chauds et froids bien définis. À ce stade, il est généralement plus facile de trouver l’emplacement d’un front en recherchant le creux à la surface en utilisant les isobares (contours d’égale pression). Le front chaud ici s’étend du centre nord de l’Ontario jusqu’au centre du Québec, de Sault Ste. Marie (CYAM) à Bagotville (CYBG).
Temps associé à ce front chaud :
Nuages et temps
Givrage et turbulence
Deux puissants courants-jets à basse altitude de 60 kt et de 75 kt, porteurs d’un risque associé de forte turbulence mécanique locale et de cisaillement du vent dans deux régions, l’un de la surface jusqu’à 5 000 pieds AGL au-dessus du sud de l’Ontario/sud du Québec et des Grands Lacs, l’autre plus en altitude au-dessus du lac Huron/de Marathon (CYSP) jusqu’à Matagami (CYNM).
À l’avant du front chaud, il y a un risque local de fort givrage transparent associé à la couche au-dessus du point de congélation (AFL) se situant entre 4 000 et 8 000 pieds ASL. Il y a aussi des précipitations de granules de glace associées, ainsi que du givrage mixte modéré par endroits de 3 000 à 18 000 pieds ASL.
Givrage mixte modéré par endroits de 3 000 à 18 000 pieds ASL.
Il s’agit des panneaux de la GFA T+06, valides six heures plus tard pour le même événement. La dépression a commencé à se transformer en front occlus, ce qui, au Canada, est défini comme une langue d’air chaud en altitude.
Nuages et temps
En avant du front chaud, on remarque surtout l’apparition d’une zone de précipitations verglaçantes hachurée en rouge dans le graphique sur les nuages et le temps, ce qui révèle une zone de précipitations verglaçantes plus organisées.
Givrage et turbulence
La zone étroitement hachurée en bleu représente la zone de fort givrage transparent organisé, une fois encore de la surface à la base de l’AFL, à 4 000 pieds ASL. Le courant-jet situé plus à l’est du centre de la dépression s’est également intensifié, les deux courants-jets amplifiant l’intensité de l’advection d’air chaud en altitude.
Les lignes noires hachurées indiquant l’altitude du niveau de congélation (dans les 1 000 pieds ASL) sont souvent près les unes des autres à proximité des fronts lorsque deux masses d’air contrastées interagissent.
Légende : Trois TAF le long et en avant de trois régions différentes à proximité du front en fonction de son mouvement prévu – Geraldton (CYGQ), Chapleau (CYLD) et Moosonee (CYMO).
Au moment de cette prévision, CYLD se trouve dans la zone de précipitations organisées juste à l’avant du front chaud. On prévoit des averses convectives occasionnelles et des plafonds allant de 500 à 1 000 pieds AGL.
Dans la TAF, la tendance est à l’amélioration progressive :
CYMO se trouve juste à l’extérieur de la zone principale de précipitations au moment de l’émission de cette TAF. Contrairement à CYLD, dont les conditions ont tendance à s’améliorer, les conditions à CYMO devraient se détériorer au cours des 12 prochaines heures à l’approche du front.
Les niveaux de gel dans les exemples de GFA de givrage et de turbulence donnent une estimation approximative de la probabilité de voir de la neige au sol sans avoir à regarder les sondages verticaux.
CYGQ est l’aéroport le plus à l’ouest de tous les exemples. Bien que la TAF de cet aéroport prévoie des précipitations et des précipitations verglaçantes associées au front chaud, la limite de surface du front devrait rester au nord et à l’ouest de CYGQ. Voyons ce qu’il en est :
Les conditions devraient se dégrader à l’approche du lobe de précipitations associé au front chaud.
Les conditions devraient s’améliorer légèrement lorsque les vents reculeront vers le nord, mais seulement de façon marginale.
Voici un profil vertical des températures, des points de rosée et des vents à CYGQ (Geraldton) du 5 novembre à 1800Z au 6 novembre à 0600Z (12 heures). La combinaison de ces trois éléments montre un schéma révélateur de la trajectoire du front chaud.
Source de l'image : Pivotal Weather (en anglais seulement)
Voici un profil vertical des températures, des points de rosée et des vents à CYMO (Moosonee) du 5 novembre à 1200Z au 6 novembre à 0900Z (18 heures). Le front chaud s’est approché de CYMO, et la limite de surface est passée au-dessus de la station. Les profils sont similaires à ceux de CYGQ, avec quelques différences :
Après le passage du front, les vents soufflent uniquement du sud-ouest dans l’ensemble de la colonne.
Source de l'image : Pivotal Weather (en anglais seulement)
Il s’agit d’une exécution du modèle du Système régional de prévision déterministe (SRPD) à haute résolution, généré le 5 novembre à 1200Z et valide à 1800Z.
Source de l'image : Pivotal Weather (en anglais seulement)
Il s’agit d’une exécution du modèle du SRPD à haute résolution du SMC, généré le 5 novembre à 1200Z et valide à 0000Z, six heures après la première image montrée.
Source de l'image : Pivotal Weather (en anglais seulement)
Cette image satellitaire en boucle de 1800Z le 5 novembre à 0600Z le 6 novembre montre le système dépressionnaire et ses fronts associés se propageant à travers la région des Grands Lacs.
Source de l'image : CIRA
La dépression est au début de l’occlusion.
Comme le montre la GFA de 1800Z, le front chaud s’étend du centre de la dépression jusqu’au centre-nord de l’Ontario et au centre du Québec.
Source de l'image : CIRA
À 0600Z le 6 novembre, la dépression est en fin d’occlusion. Cette imagerie infrarouge (IR) nocturne nous permet également de différencier les nuages de l’étage supérieur et de l’étage inférieur. Les sommets des nuages de l’étage supérieur sont blancs, tandis que les nuages de l’étage inférieur sont bleus. Remarque : on ne voit pas, dans les sommets des nuages de l’étage supérieur, de distinction entre les cirrus et les stratus/nuages convectifs.
Source de l'image : CIRA
Ces images radar pour Smooth Rock Falls, juste à l’est de CYYU (Kapuskasing), comprennent la réflectivité (panneau supérieur) et la vitesse au solOuvrir une nouvelle fenêtre (panneau inférieur, en anglais seulement).
Source de l'image : RADARSCOPE
Les METAR de CYLD (Chapleau) donnent un bon aperçu du passage d’un front chaud :
Le CoSPA est un excellent outil pour évaluer la présence d’une convection possible dans une vaste zone de précipitations.
On mentionne, dans la GFA, la présence d’altocumulus castellanus occasionnels jusqu’au FL220. Dans une grande partie de la région des Grands Lacs et du Nord de l’Ontario, on constate que c’est effectivement le cas.
Source de l'image : CoSPA (Laboratoire Lincoln du MIT)
Perte de portance due à des conditions de givrage, turbulence associée à une convection intégrée ou à la présence d’un courant-jet à basse altitude, perte ou gain de vitesse ou d’altitude dans des conditions de cisaillement du vent à basse altitude, visibilité et plafonds variables en présence d’un brouillard frontal, conditions de surface de la piste pouvant être dangereuses en raison des précipitations.
L’administration aéroportuaire se base sur les prévisions météorologiques pour déterminer si d’autres mesures sont nécessaires, telles que l’application d’un traitement antigivrage de surface ou le déploiement d’employés pour soutenir les opérations. Une attention particulière est portée à tout avertissement ou alerte météorologique ou à toute donnée dans les prévisions météorologiques indiquant des conditions de risque, telles que la pluie verglaçante, le brouillard givrant, des pluies abondantes ou tout autre phénomène susceptible d’affecter les opérations aéroportuaires.
Gestionnaire de l'exploitation en service
En soi, le terme n’a pas d’incidence sur les décisions opérationnelles. Ce sont les conditions météorologiques associées à un front chaud ou à un front chaud dans l'espace aérien supérieur qui entrent en ligne de compte.
La présence de ce terme dans une prévision conduit le plus souvent à d’autres questions :
Outre le fait qu’il suscite des questions, ce terme n’entraînerait aucune mesure autre qu’une demande de renseignements supplémentaires.
Contrôleur tour (aéroport régional)
Les contrôleurs tour VFR (aéroport régional) évalueront les risques liés aux fronts chauds, notamment la pluie verglaçante, la bruine verglaçante, la neige et les brouillards possibles (brouillard d'advection, brouillard de rayonnement, brouillard glacé), qui peuvent avoir une incidence importante sur les aéronefs de l’aviation générale et de l’aviation commerciale.
À l’instar des fronts froids, l’incidence des fronts chauds sur une FSS varie selon la saison. L'été, les fronts chauds apportent de la pluie et des plafonds plus bas (exploitation VFR), mais l’automne et l’hiver, ils apportent plus de précipitations verglaçantes et de neige, et nuisent davantage à la sécurité aérienne pour tous les clients. Les sautes de vent associées au passage d’un front chaud, combinées à des effets locaux, peuvent également faire en sorte que des plafonds et des visibilités VFR faibles mais acceptables nécessitent une exploitation par visibilité réduite ou une exploitation par faible visibilité en très peu de temps et avec peu de préavis, en particulier pendant les mois d’hiver. L’air chaud peut également se glisser au-dessus de l’air plus froid dans les vallées et générer des poches localisées de précipitations verglaçantes (souvent importantes), tandis que les observations météorologiques et les PIREP en altitude signalent la présence de pluie (un problème courant à Fredericton, par exemple).
FIC
Lors d’un exposé météorologique, les caractéristiques synoptiques, telles qu’un front chaud, sont évoquées au départ à des fins stratégiques. Une fois que le spécialiste passe aux conditions météorologiques au départ, en route et à destination pour l’heure d’arrivée prévue, il aborde les conditions locales actuelles et prévues, en utilisant les caractéristiques synoptiques pour expliquer l’origine de ces conditions. Ces informations aideront le pilote à déterminer s’il prendra les airs, la route et l’altitude qu’il empruntera et la quantité de carburant dont il aura besoin pour effectuer le vol en toute sécurité. À lui seul, ce dernier facteur peut mener à l’annulation du vol si le vent dominant en altitude est défavorable, le carburant nécessaire pouvant dépasser la quantité que l’aéronef peut transporter.
Le type de caractéristique synoptique permet de déterminer à quelles conditions on peut généralement s’attendre, sous réserve des effets saisonniers et diurnes. C’est ici que le spécialiste FIC joue un rôle prépondérant. Il combine ses connaissances en météorologie à son expertise des facteurs de la zone de responsabilité de son FIC. En raison de la nature dynamique de l’environnement aérien, il n’y a pas deux exposés météorologiques identiques.
AAS
Les spécialistes du service consultatif surveilleront l’approche d’un front chaud en observant la progression des nuages, depuis les cirrus dans l’étage supérieur jusqu’aux nuages des autres étages. De plus, ils consulteront le radar météorologique et assureront une veille météorologique sur les emplacements en amont. Ils peuvent également consulter les GFA et communiquer avec le FIC pour obtenir de plus amples renseignements, s’il y a lieu. Tout juste à l’avant du front se trouvent des plafonds bas et des précipitations. Il y a aussi à cet endroit une réduction de l’écart entre la température et le point de rosée. Le passage d’un front s’accompagne d’une saute de vent vers le sud/sud-ouest, d’une baisse de la pression et d’une augmentation progressive de la température ambiante.
En soi, le terme n’a pas d’incidence sur les contrôleurs de l’espace aérien inférieur.
C’est lorsque le front est associé à la présence de précipitations verglaçantes qu’il a une grande incidence sur le vol.
Les fronts chauds accompagnés d’un courant-jet à basse altitude ou d’un cisaillement du vent à basse altitude peuvent affecter grandement nos opérations.
Aux aéroports régionaux, les fortes pluies peuvent amener les petits aéronefs à remettre les gaz ou à annuler leur approche.
Lorsqu’il y a des précipitations verglaçantes, les aéroports régionaux sont souvent fermés pendant de longues périodes (de plusieurs heures à plus d’une journée), car la piste devient inutilisable.
Les précipitations peuvent rendre le travail des contrôleurs complexe.
En cas de fermeture des grands aéroports, il est préférable de maintenir les aéronefs à réaction à une altitude aussi élevée que possible afin de réduire la consommation de carburant.
Un front chaud produit en général des systèmes météorologiques complexes accompagnés de plafonds bas, d’une faible visibilité et de précipitations. En été, il augmente le risque d’orages, tandis qu’en hiver, il est associé à des risques de givrage attribuable aux précipitations verglaçantes.
Un front chaud estival a tendance à générer des orages non organisés qui sont plus difficiles à prévoir que lors du passage d’un front froid.
Les fronts chauds hivernaux génèrent les conditions météorologiques les plus difficiles pour les transporteurs aériens, soit différents types de précipitations verglaçantes à gravité variable.
Les rajustements des horaires des vols commerciaux se font de la même façon que lors d’une chute de neige : il doit y avoir consensus dans plusieurs produits/ressources de prévisions météorologiques avant de procéder à des annulations en raison des conditions météorologiques.
La saison est un facteur important pour évaluer l’incidence qu’aura un front chaud, et surtout les conditions météorologiques qui y seront associées. Il faut également surveiller le passage de fronts par rapport à la TAF pour voir si un changement de vent doit entraîner un changement de piste.
Été
Le passage d’un front chaud en été aura peu d’incidence sur les opérations outre-mer.
En règle générale, il y aura de la pluie, une visibilité réduite et des plafonds plus bas, des conditions qui se gèrent facilement aux aéroports principaux.
Hiver
En hiver, un front chaud peut s’accompagner d’un mélange de précipitations, en particulier des précipitations verglaçantes. La TAF servira à déterminer le début des différents types de précipitations. Les pilotes des aéronefs au départ s’attendent à devoir ajouter du carburant pour un temps de circulation au sol très long.
Si le front chaud présente un risque de précipitations verglaçantes, les mêmes menaces et précautions que pour une tempête de neige s’appliquent au départ.
Pour un aéroport de dégagement, il devient plus pertinent d’éviter les précipitations verglaçantes prévues.
Le givrage est un risque courant associé aux fronts chauds. Lors des précipitations verglaçantes, de grosses gouttelettes d’eau surfondues produisent un givrage plus intense que ce qui est testé en vol lors de la certification.
En raison de leur vitesse, les aéronefs à réaction causent l’échauffement cinétique de l’air, ce qui peut avoir un impact sur le givrage. Lorsque l’air frappe le bord d’attaque de l’aile, sa température augmente au point d’impact, où le givre devrait normalement s’accumuler. Cette température est appelée température totale (TAT).
Les pilotes IFR s’intéressent principalement au front chaud hivernal classique et aux effets possibles de la pluie/bruine verglaçante sur les opérations aéroportuaires/un départ immédiat jusqu’à ce qu’ils soient à l’écart de la pluie verglaçante.
En route dans l’espace aérien supérieur – C’est dans cette phase du vol que les pilotes passent en revue le plan initial.
Les fronts chauds s’accompagnent de précipitations plus ou moins importantes. Les précipitations verglaçantes et la visibilité préoccupent avant tout les pilotes VFR de l’aviation générale.
Lorsque les températures sont plus élevées, la pluie affecte presque toujours la visibilité dans une certaine mesure.
Les vols VFR de l’aviation générale doivent éviter à tout prix les précipitations verglaçantes.
Avec la baisse des températures, le givrage en altitude devient également un problème.
Les fronts chauds hivernaux apportent un autre mélange de précipitations dont la plupart peuvent créer un risque de givrage.
Lorsqu’ils planifient un vol en fonction des prévisions, la plupart des pilotes de l’aviation générale veulent largement éviter la pluie verglaçante et même la neige mouillée lorsqu’ils connaissent les risques qui leur sont associés.
Du point de vue des pilotes de l’aviation générale et d’hydravions, les décisions de vol seront prises en fonction des prévisions de précipitations autour du front. La plupart des pilotes VFR ne veulent pas voler sous la pluie, lorsque les nuages sont bas ou par mauvaise visibilité, et compte tenu de ce qui se passe à la limite du front, ils ne prendront probablement pas les airs.
La plupart des pilotes VFR de l’aviation générale ne volent pas au-delà de 10 000 pieds ASL et ne tiennent donc pas souvent compte des effets des fronts dans l’espace aérien supérieur. Ils savent que les conditions météorologiques en altitude ont des répercussions sur les conditions météorologiques dans l’espace aérien inférieur, mais ils ne sont pas très conscients de ces concepts et n’en tiennent donc habituellement pas compte.
