Code METAR
PL
Symbole météo
Les granules de glace rendent les surfaces glissantes et réduisent l’adhérence des aéronefs et des véhicules. L’accumulation de granules de glace sur les surfaces rend difficiles les manœuvres (accélération et décélération) et peut entraîner un nombre croissant d’accidents.
En outre, les granules de glace peuvent réduire la visibilité, en particulier lorsqu’ils sont accompagnés de neige et de pluie verglaçante. La présence de granules de glace indique qu’il y a une couche au-dessus ou près du point de congélation dans les niveaux moyens et que d’autres formes de précipitations telles que la pluie verglaçante, la pluie ou la neige, qui comportent leurs propres risques, sont probablement aussi présentes.
Les granules de glace sont une forme de précipitations constituée de petits morceaux de glace translucides ou opaques. Ils sont composés de gouttes de pluie gelées ou presque gelées, ou de flocons de neige partiellement fondus et recongelés, d’un diamètre généralement inférieur à 5 mm.
Termes connexes à venir :
Blocage d’air froid, inversion, système dépressionnaire et canalisation du vent sont des termes connexes à granules de glace qui seront ajoutés bientôt au Référentiel de météorologie à l’aviation.
Les granules de glace ont besoin d’un profil atmosphérique particulier pour se former :
Lorsque des précipitations se forment, elles commencent sous forme de neige ou de cristaux de glace. Dans les conditions hivernales habituelles, cette neige arrive intacte à la surface. Dans le cas des granules de glace (PL), ceux-ci rencontrent en descendant une couche d’air chaud proche de 0 °C ou supérieure à 0 °C. Si cette couche est suffisamment épaisse, la neige fond complètement en pluie. Lorsque cette pluie rencontre ensuite une couche superficielle d’air plus froid, avec des températures inférieures à 0 °C, la température des gouttelettes tombera en dessous du point de congélation. Si cette couche froide est assez épaisse, les gouttelettes de pluie auront le temps de regeler et de former des granules de glace avant de toucher le sol. Dans le cas contraire, les gouttelettes n’auront pas le temps de regeler et gèleront au contact du sol ou d’autres surfaces dont la température est inférieure à 0 °C.
Source de l'image : Wikipédia
Les granules de glace se produisent le plus souvent à l’approche d’un front chaud, où l’air froid reste piégé à la surface tandis que l’air chaud est poussé en altitude par advection. L’approche d’un front chaud crée une couche au-dessus du point de congélation (AFL), en général autour de 3 000 à 5 000 pieds AGL (les hauteurs peuvent varier).
Les granules de glace peuvent également se produire en présence d’une langue d’air chaud en altitude, qui est un creux d’air chaud en altitude pouvant créer une AFL. Les granules de glace associés à une langue d’air chaud en altitude ont tendance à être de courte durée et moins étendues en raison de la nature convective de la langue d’air chaud en altitude.
Plus rarement, un bref épisode de granules de glace peut aussi se produire en association avec un front froid, l’air froid à la surface s’opposant à l’air plus chaud en altitude.
Source : Environnement et Changement climatique Canada
Dissipation
Les granules de glace se dissipent à mesure que le profil atmosphérique change. En général, les granules de glace se transforment en un autre type de précipitations (pluie, pluie verglaçante ou neige) lorsque la couche au-dessus du point de congélation s’affaiblit ou, avec le passage d’un front chaud, lorsque les précipitations ne regèlent pas avant d’atteindre la surface.
Durée
La durée d’un épisode de granules de glace est très variable, allant de quelques minutes à plusieurs heures. Il dépend en général de la position et de la vitesse du système qui produit les granules de glace, ainsi que de la vitesse dans la variation des conditions atmosphériques. Une très forte advection d’air chaud en altitude, ou la présence d’un courant-jet à basse altitude renforçant le transport d’air chaud au-dessus du front chaud, peut prolonger les événements de granules de glace, ainsi que l’air très froid à la surface.
En général, si les conditions atmosphériques changent (ce qui modifie l’épaisseur de la couche au-dessus du point de congélation et de la couche sous le point de congélation à la surface) avec un système qui se développe rapidement, l’épisode de granules de glace sera de plus courte durée, car les précipitations se transforment en pluie (pluie verglaçante) ou en neige assez rapidement.
Les granules de glace sont difficiles à prévoir, car ils nécessitent des conditions très particulières pour se développer. La prévision des granules de glace présente deux défis principaux : la détermination de la profondeur du stratus et la détermination de la profondeur de la couche froide sous la couche au-dessus du point de congélation (AFL).
D’abord, les nuages doivent être suffisamment profonds pour contenir assez d’humidité pour que les gouttelettes se regroupent en gouttelettes de pluie et commencent à tomber. Cependant, si le nuage est trop épais et les températures au sommet des nuages trop froides, cela aura tendance à favoriser le développement de neige, avec de la neige légère observée à la surface.
En ce qui concerne la profondeur de la couche froide, le problème est de savoir si la pluie verglaçante gèlera ou non avant d’atteindre la surface. Les granules de glace se développent selon le même processus que la pluie verglaçante, mais à des températures généralement plus froides. Les granules de glace commencent sous forme de pluie verglaçante dans le nuage, mais puisque le nuage est suffisamment froid, ils gèlent avant d’atteindre la surface. Il s’agit d’une « pluie verglaçante gelée », qui n’est généralement pas associée à des conditions de givrage à la surface. Toutefois, les surfaces peuvent tout de même devenir glissantes si des granules de glace s’y accumulent.
En ce qui concerne la communication des granules de glace dans une TAF, la visibilité est souvent un facteur difficile à prévoir. Comme les granules de glace ne sont pas aussi réfléchissants ni aussi denses que la neige, la visibilité a tendance à augmenter lorsqu’elles commencent à se former. Cependant, la neige et les granules de glace se produisent souvent ensemble, ce qui rend difficile la détermination exacte de l’augmentation de la visibilité après l’apparition des granules de glace, en particulier lorsque l’on s’attend à ce que la neige soit abondante.
Les granules de glace sont plus fréquents pendant les mois d’hiver et entre les saisons, lorsque les températures sont suffisamment basses. Ils sont plus fréquents dans l’est et le Canada Atlantique en raison des systèmes météorologiques maritimes qu’ils connaissent souvent, et bien que moins fréquents, ils se produisent également dans les provinces des Prairies et en Colombie-Britannique. Le nord du Canada peut également être confronté aux granules de glace pendant les saisons intermédiaires, mais pendant les mois d’hiver, il fait généralement trop froid et les précipitations tombent la plupart du temps sous forme de neige.
Il est important de noter que, d’une année à l’autre, la présence de granules de glace varie d’une région à l’autre en fonction des conditions météorologiques locales.
Cette image est adaptée de Cortinas Jr. et coll. (2000). On y voit le nombre d’heures de granules de glace prévu chaque année.
Les panneaux GFA, valides à 1200Z le 17 février 2023, montrent un système dépressionnaire centré sur l’État de New York, ainsi que les limites frontales qui y sont associées. On prévoit des granules de glace et un fort givrage transparent pour la région de Montréal et l’extrême sud du Québec à l’avant du front chaud. Ces conditions sont causées par des températures inférieures au point de congélation aux niveaux les plus bas de l’atmosphère et par une couche d’air plus chaud en altitude. Les températures inférieures au point de congélation à la surface résultent de rafales provenant du nord-est au nord de la dépression, tandis que l’advection d’air chaud au-dessus du front chaud est renforcée par un courant-jet à basse altitude de 60 kt. Cette configuration renforce l’inversion de basse altitude et donne lieu au niveau au-dessus du point de congélation entre 4 000 et 8 000 pi que l’on peut voir dans le panneau de givrage et de turbulence.
Seulement six heures plus tard, le panneau de 1800Z montre la rapidité avec laquelle les conditions devraient changer sur le sud du Québec avec le passage de la dépression. Même si les vents du nord-est devraient persister à la surface, le courant-jet à basse altitude et l’advection d’air chaud qui y est associée, lesquels favorisent la formation de granules de glace en altitude, devraient s’être éloignés de la station. Par conséquent, il n’y aura plus de risque de granules de glace, car l’inversion qui avait soutenu les précipitations verglaçantes se sera déplacée hors de la région.
La TAF pour CYUL, qui présente les prévisions entre le 17 février à 0900Z et le 18 février à 0600Z, montre la transition graduelle prévue : le mélange de précipitations verglaçantes et de neige deviendra de la neige uniquement avant de faire place à des éclaircies, comme le montrent les panneaux GFA. Dans un premier temps, des vents forts et des précipitations verglaçantes sont prévus. Les vents devraient rester des vents du nord-est pendant toute la durée de l’événement, jusqu’à ce qu’ils reculent vers le nord à l’arrière de la dépression dans des conditions qui s’amélioreront. Les précipitations verglaçantes devraient se transformer en neige après 1400Z, signalant la sortie de l’inversion alors que le front chaud poursuivra sa trajectoire vers l’est, emportant avec lui l’advection d’air chaud en altitude.
Les profils atmosphériques modélisés donnent une idée des ingrédients susceptibles de favoriser la formation de précipitations verglaçantes et, dans ce cas, de granules de glace. Comme indiqué dans la section La science expliquée, la couche sous le point de congélation à la surface doit être assez profonde pour permettre aux gouttes de pluie de geler de nouveau avant d’atteindre la surface, tandis qu’une couche au-dessus du point de congélation (AFL) existe en altitude. Ces profils de modèle SRPD prévoyant les conditions de 0000Z à 1500Z le 17 février rendent compte à la fois de l’apparition des granules de glace et de leur disparition. La couche d’air chaud et le sommet de l’inversion devraient commencer à se développer vers 0600Z dans des vents du sud à 850 mb. Le courant-jet à basse altitude est également représenté dans les profils de 0900Z et 1200Z, à 55 kt autour de 800 mb, et contribue à renforcer le nez d’air chaud. À la surface et dans les niveaux les plus bas de l’atmosphère, des vents du nord-est sont attendus tout au long de l’événement, ce qui contribuera à maintenir des températures inférieures au point de congélation en attirant de l’air froid de l’avant de la dépression. Comme le montrent les GFA, la TAF et les graphiques stratégiques, l’événement prend fin lorsque le front chaud s’éloigne de CYUL, emportant avec lui l’air chaud en altitude qui fait fondre les flocons de neige en gouttes de pluie. Dans les profils, ce phénomène est observé à 1500Z, lorsque les vents en altitude se déplacent vers l’ouest et que le nez d’air chaud devrait s’éloigner. Avec des températures inférieures au point de congélation dans toute la colonne, les prévisionnistes s’attendraient à ce que les granules de glace se transforment en neige, ce qui est le cas dans la TAF.
Source de l'image : Pivotal Weather (en anglais seulement)
Ce modèle de prévision graphique SRPD pour le type et le taux de précipitations est montré ici, prévoyant les conditions entre 0200Z et 1700Z le 17 février. Les données du modèle de prévision confirment les GFA, la TAF et les profils atmosphériques relativement à la progression de la dépression au-dessus de la région et de CYUL en particulier. Ce modèle prévoit des granules de glace (ou des précipitations verglaçantes) de 0600Z à 1400Z le 17 février, car CYUL est situé dans la région rouge/violette, avec une transition en neige prévue lorsque le front chaud de la dépression se déplacera vers le Maine.
Source de l'image : College of DuPage (en anglais seulement)
Les données radar saisies le 17 février de 0900Z à 1400Z montrent des précipitations associées au système dépressionnaire couvrant des parties du sud de l’Ontario, du sud du Québec et du nord-est des États-Unis. Bien que cette imagerie radar ne permette pas de faire la distinction entre les types de précipitations, les prévisionnistes peuvent rechercher des données qui dépassent la portée de ce site Web.
Source de l'image : Environnement et Changement climatique Canada
Les METAR saisis entre 0600Z et 1623Z le 17 février montrent des granules de glace en cours à 0600Z et une transition en neige à 1400Z, comme prévu initialement par la TAF. À l’instar des GFA et de la TAF, les METAR prévoient des vents du nord-est jusqu’à ce que la dépression se déplace suffisamment vers l’est pour faire passer le flux synoptique plus au nord sur la zone de CYUL.
Source de l'image : OGIMET
À 1222Z, un PIREP de fort givrage a été reçu pour les FL040-050, ce qui, selon les GFA, serait directement dans la zone décrite sous la couche au-dessus de point de congélation. Tous les PIREP reçus sont évalués et pris en compte par les prévisionnistes lorsqu’ils émettent ou modifient des SIGMET.
Le SIGMET émis, valide de 1235Z à 1635Z, montre le fort givrage attendu dans la zone, de la surface jusqu’au FL060. Il s’agit de la zone de températures inférieures au point de congélation en dessous de la couche au-dessus du point de congélation décrite par le panneau GFA de givrage et de turbulence à 1200Z et observée dans les profils de modèle SRPD. Le SIGMET se déplace vers l’est et le nord-est à 30 kt, suivant la trajectoire de la dépression et du front chaud qui y est associé et qui favorise la formation des granules de glace.
Lorsque des gouttelettes d’eau surfondue apparaissent en vol, il y a un risque d’accumulation de glace et de perte de portance. Diminution du freinage et augmentation du temps d’occupation de la piste au sol.
Le niveau de risque des granules de glace dépend d’autres conditions, comme la température ambiante et la température de surface. Selon ces températures, les granules de glace peuvent être facilement balayés de la chaussée et pulvérisés des aéronefs, ou bien fondre et créer un risque de givre transparent.
Selon les conditions, les granules de glace peuvent être traités comme de la neige s’ils n’adhèrent pas aux surfaces. Autrement, ils seront traités comme de la pluie verglaçante.
Gestionnaire de l'exploitation en service
Les épisodes de granules de glace sont plus fréquents à CYUL que dans les autres aéroports principaux et présentent des similitudes avec les épisodes de neige et de pluie verglaçante :
À CYYZ : les épisodes de granules de glace sont rares et les effets sont semblables à ceux de la neige.
À CYEG (Edmonton) : les épisodes de granules de glace ont rarement une incidence sur les opérations.
À CYWG (Winnipeg) :
En règle générale, les granules de glace seront traités de manière très semblable, sinon identique, à la neige.
De là, une conférence téléphonique pour la prise de décision en collaboration (CDM) sera organisée, comme en cas de tempête de neige.
Contrôleur tour (aéroport principal)
L’incidence serait la même que la pluie verglaçante.
Lorsqu’on observe des granules de glace, il est clair qu’il y a un risque accru de givrage en vol, car la formation de ce type de précipitations exige la présence d’une couche en altitude au-dessus du point de congélation et d’une couche d’air refroidi en dessous. Ainsi, la présence de granules de glace laisse supposer un régime de température/d’humidité complexe et en évolution en altitude, que les pilotes comptant peu d’heures de vol et ceux qui pilotent des aéronefs sans équipement antigivrage feraient mieux d’éviter. Certains aéronefs peuvent monter ou descendre rapidement pour traverser la menace, tandis que d’autres ne peuvent tout simplement pas faire face à ces conditions défavorables en raison de leurs limites de conception. Les pilotes doivent décider si le risque est acceptable pour leur type de cellule. Par exemple, l’équipage d’un Boeing 737-800 équipé de système de réchauffement des ailes ne serait pas du tout préoccupé par des granules de glace et les risques qui y sont associés, mais pour un élève-pilote dans un Cessna 150 effectuant des circuits, le phénomène pourrait l’inciter à revenir au sol. Les granules de glace sont un indicateur de la proximité de pluie verglaçante, et les spécialistes communiquent souvent avec le personnel d’entretien de l’aéroport pour l’avertir d’une telle possibilité.
Lorsque des granules de glace commencent à tomber, les spécialistes du service consultatif vérifient davantage l’indicateur d’accumulation de glace, car ce phénomène est un signe qu’il y a de la pluie verglaçante dans les environs. De plus, ils en informent toujours le personnel d’entretien de l’aéroport afin qu’il puisse commencer les procédures de contrôle de la glace.
Pour les contrôleurs IFR (règles de vol aux instruments) en route, les granules de glace sont comparables à la pluie verglaçante. Il s’agit d’une situation à surveiller, mais dans ce cas-ci, les contrôleurs en route tendent davantage à réagir qu’à anticiper.
Lorsque des granules de glace commencent à tomber et à s’accumuler au sol, les contrôleurs en route commencent à se préparer à une charge de travail accrue.
Si l’administration aéroportuaire n’est pas en mesure de traiter les pistes de l’aéroport et les ferme jusqu’à ce que les conditions s’améliorent, les contrôleurs sont tenus d’en informer tous les pilotes volant vers cette destination dès qu’un NOTAM est diffusé. Cette situation est plus courante dans les petits aéroports qui ne disposent pas des équipements adéquats. Il en résulte une augmentation de la charge de travail pour les contrôleurs.
Si les aéroports commencent à fermer, les aéronefs sont placés en attente et, selon la durée de l’épisode, sont souvent redirigés vers d’autres destinations.
Les communications des aéroports principaux sont beaucoup plus claires lorsque des pistes sont indisponibles ou lorsque la capacité est réduite. Cette information est communiquée par l’intermédiaire de l’ATIS ou lors d’appels de CDM ou avec le NOC, et les contrôleurs en sont facilement informés grâce aux outils dont ils disposent à leur poste. Aucun NOTAM n’est diffusé, mais la durée prévue de la fermeture de la piste, le retour en service prévu et la piste actuellement en service (le cas échéant) sont clairement indiqués.
Dans le cas des petits aéroports régionaux, municipaux ou personnels, il n’y a pas d’ATIS et il arrive que l’information ne soit pas communiquée aussi efficacement.
Les granules de glace limitent de différentes façons les opérations d’un transporteur aérien :
Le dégivrage et les surfaces glissantes tendent à réduire le rendement des aéroports et à entraîner des retards qui peuvent mener à des annulations, lesquelles peuvent devenir importantes en cas de périodes prolongées de granules de glace. Les coûts pour les compagnies aériennes peuvent être considérables en raison de l’utilisation accrue de liquides de dégivrage et de carburant, ainsi que de tous les coûts associés aux annulations.
Comme les granules de glace peuvent dégrader les surfaces d’un aéroport, la direction et la vitesse du vent jouent un rôle important dans les limites liées aux vents de travers lors du décollage, de l’atterrissage et des manœuvres générales. La présence de pistes glissantes peut contribuer à réduire la masse au décollage.
En cas d’épisode de granules de glace, nos mesures d’atténuation seront semblables à celles des opérations hivernales : évaluation du rendement au décollage, opérations de dégivrage, prise en compte des conditions glissantes sur les voies de circulation et poussée au point fixe.
D’abord, pour l’évaluation du rendement au décollage, les contaminants probables peuvent varier avec les granules de glace : neige, neige fondante et glace.
En ce qui concerne les opérations de dégivrage et d’antigivrage, les précipitations de granules de glace sont dans une catégorie à part. Les durées d’efficacité sont élaborées à l’aide de protocoles d’essai, qui reposent essentiellement sur l’inspection visuelle des surfaces d’essai pour déterminer la défaillance du liquide, qui se produit lorsque le liquide ne peut plus absorber les précipitations solides ou verglaçantes en cours (Transports Canada – TP 14052).
Les granules de glace n’engendrent pas le même risque de givrage que la pluie ou la bruine verglaçante, car ils n’adhèrent pas instantanément à la cellule. Toutefois, on recommande aux pilotes VFR de l’aviation générale de ne pas voler dans ces conditions s’ils elles sont prévues ou en cours en raison du risque d’aggravation des conditions de vol (pluie verglaçante) et de réduction de la visibilité, comme dans le cas de la neige.
S’il y a eu récemment des précipitations sous forme de granules de glace, il est peu probable qu’un vol ait lieu. Cependant, certaines précautions doivent être prises si l’aéronef doit circuler au sol.
En vol, il peut être difficile de distinguer les granules de glace de la neige, surtout si l’on vole dans une zone où il y a déjà des précipitations de neige.
En général, les pilotes VFR de l’aviation générale ne volent pas à proximité d’un front chaud en hiver.
