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Front froid

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Code METAR

S.O.

Symbole météo

DANGERS

Saute de vent marquée : Au passage d'un front froid, la direction générale des vents passe du sud à l’ouest. Si le front est fort, ce changement peut être brutal et soudain.

Vents forts : Les fronts froids sont généralement précédés de courants-jets à basse altitude, ce qui signifie que les vents de surface autour d'un front froid peuvent être modérés et souffler en rafales selon la profondeur du centre de la dépression, ce qui peut provoquer de la turbulence en raison du changement de vitesse et de direction du vent associé au front.

Convection : La masse d'air chaud et humide qui précède le front froid ainsi que l'ascendance donnée par le front froid déclenchent un temps convectif. En été, ce phénomène peut entraîner des averses et des orages le long du front froid. Lorsqu'un front particulièrement fort crée un cisaillement du vent à la surface, il peut en résulter des orages violents produisant de la grêle, des rafales descendantes et des tornades. En hiver, cette zone de convection accrue peut produire des bourrasques de neige avec un phénomène de voile blanc.

Gel rapide : Le gradient de température dans un front froid fort peut être assez important, et une fois que le front froid est passé, les températures peuvent chuter brusquement. Si les précipitations à l'avant du front froid étaient chaudes, qu'il en tombe suffisamment et que les températures chutent rapidement derrière lui, toutes les précipitations accumulées au sol peuvent geler rapidement, ce qui rend les surfaces très glissantes.

Introduction

Définition

Zone de transition où une masse d'air froid avance et remplace une masse d'air chaud.

Termes connexes à venir :

Point de rosée et système dépressionnaire sont des termes connexes à front froid qui seront ajoutés bientôt au Référentiel de météorologie à l’aviation.

Termes connexes

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Front froid

Visualisation

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Le plus grand défi que pose la prévision des fronts froids est peut-être de déterminer leur force et donc d'évaluer à l'avance la gravité des conditions météorologiques qui y sont associées.

Un autre défi est de déterminer leur position exacte lorsqu'il s'agit de systèmes frontaux plus faibles. Plusieurs éléments changent sur un front (température, humidité, direction du vent), et si ces éléments ne sont pas alignés, ce qui est souvent le cas avec les systèmes plus faibles, il peut être difficile de déterminer exactement où se trouve le front froid.

Le moment de l’arrivée d’un front froid peut être difficile à prévoir, car de petits changements dans la vitesse et la direction des masses d’air peuvent le modifier. Ceci peut à son tour influencer la prévision des températures de surface et donc les changements de phase des précipitations, la force des vents associés au front ainsi que le moment de la saute de vent associée à l’approche du front.

La détermination des types de précipitations peut également poser problème, en particulier pendant les saisons intermédiaires (automne et printemps), lorsque les températures de 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 les plans temporel et spatial pour obtenir des données en temps réel.

PRINCIPALES PRÉOCCUPATIONS

Un front froid s’accompagne notamment de risques d’activité convective, de précipitations, de changements éventuellement importants de la vitesse et de la direction du vent selon l’altitude, et de conditions de plafond bas et de visibilité réduite potentiels. Chacune de ces conditions présente un danger pour l’aviation, comme une perte de portance ou des turbulences, une diminution du freinage, un cisaillement du vent à basse altitude et une mauvaise visibilité, respectivement.

Fournisseurs de services

Étant donné que les fronts froids s’accompagnent souvent d’orages, il est important de prendre conscience des risques que les orages et la foudre représentent pour les aéroports. En effet, ces risques y ont une incidence considérable sur les opérations au sol, obligeant souvent la suspension du ravitaillement en carburant des aéronefs, du service au sol, des chantiers et de l’entretien du terrain d’aviation, entre autres.

Il s’agit essentiellement d’un arrêt au sol, à moins que les aéronefs puissent circuler, atterrir et décoller en toute sécurité. En règle générale, les manœuvres de stationnement aux portes et de refoulement des aéronefs sont suspendues lors d’une alerte rouge (probabilité élevée de foudre).

Il est utile de connaître l’heure prévue du phénomène météorologique, sa durée et sa gravité.

Les aéroports privots sont généralement équipés d’un système de surveillance de la foudre.

  • CYVR dispose d’un système de surveillance de la foudre THORguard en fonction 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, qui indique à l’aide d’une antenne montée sur le toit qu’un phénomène de foudre se prépare dans un rayon de 9 NM autour des limites de l’aéroport.
  • CYUL dispose d’un système de surveillance de la foudre Vaisala qui rend compte de phénomènes à 8 et à 16 NM de distance.
  • CYYZ dispose d’un système d’alerte à la foudre Vaisala (LWS) qui rend compte de phénomènes dans un rayon de 50 km, de 16 km et de 8 km autour de l’aéroport. Les périodes prolongées d’absence de mouvement sur les aires de trafic en raison d’épisodes de foudre dans un rayon de 8 NM peuvent causer des attentes prolongées aux portes d’embarquement, voire des congestions. Habituellement, les ATS appliquent un arrêt au sol, mais si de nombreux vols sont déjà en route, il peut être nécessaire d’activer le plan d’organisation et de stationnement des aéronefs de l’aéroport.

Gestionnaire de l'exploitation en service

  • En soi, ce terme n’a pas d’incidence sur les décisions opérationnelles. Ce sont les conditions météorologiques associées au front froid qu’il faut prendre en considération, y compris les éventuels changements de vent qui peuvent avoir une incidence sur l’orientation des pistes en service.
  • En ce qui concerne la conscience situationnelle : Le front est-il bien défini, quel est son soutien en altitude, et se déplace-t-il rapidement? Pour les orages plus particulièrement : Le CoSPA fonctionne-t-il bien et à quel moment les repères d’entrée de région terminale et les aéroports seront-ils touchés? Le front froid est-il précédé d’une activité convective?
  • On surveillera de près la position du front et toute apparition d’une activité convective, notamment par l’imagerie satellite et radar, ainsi que par des observations en amont.
  • La surveillance d’un front froid hivernal se concentre principalement sur l’accumulation éventuelle de neige et les vents prévus à l’avant et à l’arrière du passage frontal, car ces deux éléments peuvent avoir une incidence sur les opérations.

Ce terme n’est pas suffisamment détaillé pour susciter une quelconque planification. Il donnerait toutefois lieu à une demande de prévisions détaillées et spécifiques, puisqu’il permet de connaître la météo à venir, mais il faut beaucoup plus de détails avant de pouvoir procéder à la planification.

Contrôleur tour (aéroports principaux et régionaux)

Les orages qui accompagnent un front froid sont fascinants à observer depuis la tour de contrôle.

  • On surveille les éclairs sur les radars et on conseille les pilotes en conséquence.
  • Des sautes de vent soudaines peuvent également avoir des répercussions sur les opérations, mais en général, dans ces situations, les orages sont proches et les vols sont limités.
  • Certains renseignements à prendre en considération concernant les départs IFR sont également fournis, par exemple les déviations par rapport aux routes de départ (SID) pour causes météorologiques.
  • Des vents forts et variables peuvent appeler plusieurs changements de piste en très peu de temps.
  • Alertes rouges : toutes les équipes au sol doivent se mettre à l’abri. Il n’est donc plus possible de diriger les aéronefs vers les portes d’embarquement. Les refoulements sont également impossibles. Les alertes rouges provoquent des blocages sur l’aire de manœuvre et l’aire de trafic, ce qui peut entraîner des arrêts au sol.

Un front froid présente les mêmes variations saisonnières qu’un front chaud, mais leur incidence est plus intense en raison, d’une part, de la possibilité accrue que des nuages convectifs se forment et que les phénomènes météorologiques violents qui y sont associés se manifestent, en particulier en été, et, d’autre part, de la vitesse beaucoup plus rapide d’un front froid. Les spécialistes qui effectuent des observations météorologiques doivent être vigilants lors du passage d’un front froid pendant les saisons intermédiaires afin de s’assurer que les conditions humides ne génèrent pas de la glace ou du givre. Cette situation touche non seulement les aéronefs, mais aussi les équipes d’entretien de l’aéroport qu’il faut informer pour qu’elles prennent des mesures d’atténuation.

FIC

Lors d’un exposé météorologique, les caractéristiques synoptiques, telles qu’un front froid, 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 froid en observant les nuages convectifs qui précèdent souvent l’avancée d’un front froid. De plus, ils observeront 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. Le passage d’un front froid s’accompagne d’une saute de vent vers le nord/nord-ouest, d’une tendance à la formation de rafales et d’une baisse rapide de la température et d’une hausse de la pression.

Les fronts froids peuvent engendrer des conditions qui augmentent le risque de cisaillement et de changement de direction du vent. Les orages associés aux fronts froids augmentent aussi la charge de travail et sont abordés dans leur propre fiche.

Le risque d’approches manquées est considérablement accru, ce qui augmente la charge totale du trafic et sa complexité.

Les changements de piste sont généralement de courte durée, mais il s’agit des situations où la charge de travail du personnel de contrôle terminal est la plus lourde.

    • L’essentiel est de choisir le bon moment, car lorsque le front froid passe, les vents tournent souvent complètement, ce qui nécessite un changement de piste.
    • Si, par malheur, cette situation survient en période de pointe d’arrivées ou de départs, les contrôleurs doivent se synchroniser avec la tour pour déterminer qui sera le dernier arrivé et qui sera le dernier parti.
    • Les contrôleurs essaient de coordonner le tout le mieux possible. En effet, si plusieurs départs sont prévus entre l’atterrissage du dernier arrivant et les arrivants suivants (qui se dirigent vers la piste opposée), ces derniers devront attendre, ce qui augmente considérablement la charge de travail. À l’opposé, si plusieurs arrivées sont prévues après le départ du dernier aéronef, les prochains à partir devront attendre longuement à l’écart de la piste pendant que les derniers arrivants atterrissent. Une bonne synchronisation permet de réduire les retards pour tout le monde.
        • En cas de conditions météorologiques difficiles – généralement des orages –, les aéronefs à destination d’aéroports régionaux sont souvent réorientés vers d’autres destinations.
        • Il est important que le personnel ATC informe les pilotes (généralement de petits aéronefs moins bien adaptés au vol à proximité d’accumulations) de l’emplacement des mauvaises conditions météorologiques afin qu’ils puissent décider quoi faire de manière éclairée. Cet aspect est d’autant plus important lorsque les fronts froids sont bien définis.
        • Le personnel ATC pourrait également mettre en attente les aéronefs en route en cas de changement de piste aux heures de pointe, car la tour et le contrôle terminal doivent s’entendre pour ordonner et planifier correctement les arrivées et les départs.
        • Lorsqu’on prévoit le passage de fronts froids dans une région, la planification est très importante.
        • Il peut s’avérer nécessaire d’ouvrir davantage de secteurs dans l’espace aérien. Les contrôleurs tendent à assurer plus fréquemment la protection de l’altitude verticale entre les aéronefs et doivent fournir aux pilotes un maximum d’information sur l’emplacement des mauvaises conditions météorologiques afin qu’ils puissent les éviter. Souvent, les aéronefs ne voient et n’évitent que les conditions météorologiques ou les fronts qui se trouvent directement devant eux. Le personnel de contrôle peut alors informer le pilote de la meilleure marche à suivre pour éviter les conditions météorologiques tout au long de sa route.

        Les fronts froids peuvent avoir une incidence sur la planification des routes SWAP (Programme d’évitement de temps violent). Souvent, ces fronts peuvent s’accompagner de turbulences ou de nuages convectifs. Il est bon de connaître l’altitude que ces nuages atteindront lorsqu’on planifie les activités.

        • Plus les nuages convectifs sont élevés, plus la probabilité qu’une déviation de route soit nécessaire augmente. Or les déviations de route des aéronefs augmentent considérablement la complexité et la charge de travail.
        • Les turbulences aussi ont d’importantes répercussions sur la charge de travail. Les pilotes poseront ainsi beaucoup de questions sur les turbulences ou demanderont des changements d’altitude pour éviter les turbulences autant que possible.

        Utilisateurs

        Un peu comme les fronts chauds, les changements saisonniers constituent un facteur important dans la gestion des fronts froids.

        En été, les fronts froids supposent souvent un certain degré de convection, ce qui est généralement plus facile à prévoir et à reconnaître.

        • Le passage en été d’un front froid accompagné d’orages à un aéroport principal entraîne d’importantes irrégularités dans les opérations (GS/GDP, retards, risque de déroutement, annulations, réacheminements, emport de carburant accru).
        • La planification devient beaucoup moins tactique en présence de fronts froids massifs et bien organisés, ce qui permet de prendre de meilleures décisions concernant les solutions de rechange, les déroutements pour causes météorologiques et les retards et annulations stratégiques.
        • L’emport de carburant augmente également en prévision des déviations, des déroutements et des retards ATC dus aux conditions météorologiques. Il se peut qu’on doive laisser des passagers et des bagages au point d’origine pour pouvoir embarquer le carburant nécessaire.
        • Les répartiteurs évaluent la gravité et le degré de confiance des prévisions météorologiques dans une TAF selon la présence de PROB ou de TEMPO : pour certains, PROB laisse supposer un phénomène de gravité moindre ou un faible degré de confiance, alors que TEMPO attirerait l’attention.
        • On se sert aussi couramment des produits météorologiques CoSPA et TCF pour prendre des décisions opérationnelles. Un examen approfondi s’impose en cas de ligne d’orages épars ou continus pour déterminer si des mesures doivent être prises ou non.
        • Un front froid hivernal, bien que préoccupant, est souvent considéré comme ayant moins d’impact en hiver. Le passage d’un front froid hivernal s’accompagne généralement de forts vents du nord qui peuvent obliger des changements de piste et engendre de fortes baisses de température, du gel des surfaces et des averses de neige au-dessus des étendues d’eau, ce qui peut compliquer les activités aéroportuaires, en particulier à YYZ.

        Les fronts froids s’étendant sur de vastes zones, les déviations pour causes météorologiques en route sont souvent plus étendues, ce qui nécessite de transporter davantage de carburant, notamment en fonction de la couverture des orages, le plus fréquemment.

        • Les réacheminements, dont certains sont imposés par l’ATC, sont fréquents.
        • On privilégie les GFA, mais surtout les produits météorologiques TCF et CoSPA, pour déterminer la planification en route.
        • Les aéronefs à turbopropulseur ont tendance à être plus touchés par les orages violents en raison de leur plafond opérationnel limité (FL240).

        En général, le fait de connaître les fronts présents et leur vitesse permet au pilote d’avoir une vue macro, alors que le TAF est ce qu’elle est : une vue micro.

        • C’est pendant la saison estivale qu’un front froid aura le plus d’incidence sur les opérations, lorsqu’il est associé à des lignes d’orages.
        • En hiver, les bourrasques de neige provenant des étendues d’eau sont les plus problématiques, au même titre que les fronts froids hivernaux combinés à des rafales de vent et à des pistes glissantes où un changement rapide (gel rapide) se produit sur la piste.
        • Une planification et des concepts similaires s’appliqueront à la planification des vols dans les aéroports régionaux.
        • Le seul avantage des aéroports régionaux par rapport aux aéroports principaux est que les attentes et les retards sont moindres.
        • C’est pendant la saison estivale qu’un front froid aura le plus d’incidence sur les opérations, lorsqu’il est associé à des lignes d’orages.
        • Pendant la vérification avant vol, les pilotes consultent les TAF, les radars et les SIGMET (le cas échéant). Ce sont là les indicateurs d’un front froid; les pilotes cherchent à savoir s’il déclenchera une ligne d’orages, phénomène défini dans sa propre fiche.

        En route

        • Les fronts froids peuvent être associés à des conditions météorologiques qui ont des répercussions en route.
        • Un front froid figure en bonne position sur la liste des phénomènes susceptibles de causer des turbulences. Le fait de connaître l’emplacement du front froid permet de planifier (gérer) la cabine de manière que les agents de bord puissent assurer leur service et tout ranger si nécessaire en raison de la pente du front froid, ou encore de retarder le service après le départ si le front est en début de vol.
        • Orages – À basse altitude, on se sert du radar de l’aéronef comme principale source d’information, le temps de parcourir la région terminale entre les orages. On obtient le plus récent METAR à partir de l’ATIS numérique.
        • Cisaillement du vent – En cas de cisaillement du vent ou si un aéronef précédent effectue une remise des gaz, le personnel ATC transmettra l’information, que ce soit au poste tour ou au poste des arrivées. Il s’agit d’une information essentielle dans la mesure où elle est pertinente pour la prise de décision.

        Espace aérien supérieur

        • Les principales sources d’information d’un pilote en route sont le radar de son aéronef, ses yeux et ce qu’il voit devant lui (si la météo n’est pas intégrée), les METAR, les TAF et l’imagerie radar au sol via le Wi-Fi à bord. Le radar de l’aéronef est prioritaire lorsqu’il faut prendre une décision. Il donne une bonne représentation des conditions météorologiques actuelles à 150 NM devant l’aéronef, sous réserve de quelques limites auxquelles les pilotes sont formés.
        • En cas de déviation pour causes météorologiques en route, les pilotes doivent évaluer dans quelle direction la déviation sera possible. Si la gauche et la droite semblent praticables sur le radar de l’aéronef, ils peuvent confirmer leur décision avec l’imagerie radar au sol.
        • Le répartiteur est chargé de surveiller les conditions météorologiques en route, à destination et sur la route de dégagement. La plupart du temps, les pilotes reçoivent un message ACARS de leur répartiteur en cas de nouveau SIGMET valide sur leur route de vol.
        • Durant le vol, les pilotes surveillent le passage de la ligne à destination et sur la route de dégagement désignée. Ils réévaluent leur plan initial, en suivant des principes semblables à ceux de la planification de vol, pour déterminer s’il s’agit toujours d’un bon plan d’action. L’imagerie radar constitue une excellente source d’information pour évaluer le passage de la ligne, car les TAF sont souvent trop étendues.
        • À titre d’exemple, une TEMPO de plusieurs heures n’indiquera pas précisément le temps de passage du front. Le SIGMET est également une bonne source d’information. Le prévisionniste peut communiquer des renseignements utiles extraits de tous les outils dont il dispose (épars/fragmentés/dense, sommets, grêle, mouvement, tendance). Grâce au mouvement, les pilotes peuvent calculer où se situera la zone du SIGMET et ainsi avoir une idée de l’heure de passage du front. 
        • Un front froid dans l’espace aérien supérieur peut s’accompagner de turbulences. Le fait de connaître l’emplacement du front froid permet de planifier (gérer) la cabine de manière que les agents de bord puissent assurer leur service et tout ranger si nécessaire en raison de la pente du front froid, ou de retarder le service après le départ si le front est en début de vol.

        L’expression « front froid » peut déclencher quelques alarmes.

        • Le principal facteur ayant des répercussions chez les pilotes de l’aviation générale est le risque ou la présence d’orages et d’autres types d’activité convective. Il est souvent difficile de prévoir cet aspect et donc d’en mesurer les conséquences sur les opérations. Son impact est le plus important pendant la saison estivale, propice à ces conditions.
        • En général, les pilotes de l’aviation générale VFR consultent les prévisions et tentent de déterminer si l’activité convective associée au front froid crée une grande perturbation ou si elle est plus localisée. 
        • C’est là que la planification détaillée du vol, y compris l’obtention des renseignements météorologiques fournis par les spécialistes FIC, devient essentielle. Chacun des points suivants peut être abordé de manière approfondie par les spécialistes. Une perturbation étendue est plus facile à suivre, ce qui facilite la planification des vols en fonction de l’emplacement, de la vitesse et de la direction. Les prévisions les plus difficiles à exploiter sont celles où un front froid apporte des conditions isolées ou éparses, quelle qu’en soit la gravité. Dans ce cas, il peut être difficile de confirmer ou non le départ, car les conditions météorologiques peuvent changer rapidement, ce qui donne une impression d’imprévisibilité.
        • Lorsque l’on choisit de traverser un front froid ou de voler à proximité de celui-ci, il faut en déterminer la gravité.
        • On prendra certaines précautions en vol pour réduire la probabilité de turbulences (changements de route ou d’altitude).
        • Le pilote devra prévoir des mesures d’urgence en cas de changement possible des conditions météorologiques et prévoir des déroutements vers d’autres aéroports si nécessaire.
        • L’activité météorologique frontale constitue une préoccupation majeure pour les pilotes VFR. En effet, s’ils ont des déplacements prévus dans la journée, ils doivent tout faire pour partir avant que le temps ne les en empêche. Incapables de contourner les orages, ils doivent les éviter. La vitesse et le moment de passage du front sont très importants. Il faut avoir le temps d’arriver à bon port et de rentrer en toute sécurité avant l’arrivée du front.
        • 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.