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Taux de précipitations

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Code METAR

S.O.

Symbole météo

DANGERS

Des taux de précipitations élevés, et en particulier des précipitations sporadiques élevées, peuvent entraîner une accumulation variable de précipitations et de dépôts de glace sur un terrain d’aviation et des surfaces importantes, ainsi qu’une visibilité réduite ou brusquement réduite. Des taux de précipitations élevés peuvent avoir une incidence sur la maniabilité de tous les modes de transport.

Introduction

Définition

Quantité de précipitations qui tomberont au cours d’une période donnée. Le taux de précipitations se calcule généralement par la hauteur des précipitations pour une surface et une période donnée, comme en millimètres par mètre carré par heure pour la pluie, ou en centimètres par mètre carré par heure pour la neige (mm/m2h ou cm/m2h).

Termes connexes à venir :

Point de rosée, effet de lac, système dépressionnaire, soulèvement orographique et écoulement ascendant sont des termes connexes à taux de précipitations qui seront ajoutés bientôt au Référentiel de météorologie à l’aviation.

Termes connexes

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Taux de précipitations

Visualisation

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Dissipation

Lorsqu'un phénomène météorologique s'éloigne de sa région d'origine et se déplace dans un environnement qui n'est plus propice à sa croissance, il commence à s'affaiblir et à se dissiper. Au fur et à mesure que le système perd en intensité, moins d'humidité et d'énergie sont absorbées pour produire des précipitations, et le taux de précipitations s'affaiblit et finit par disparaître.

Dans les situations où le soulèvement orographique ou l'existence de convection intégrée ou de caractéristiques frontales favorisait un taux de précipitations élevé, une fois que le vent s'éloigne du terrain élevé, ou que les caractéristiques frontales commencent à s'affaiblir, les précipitations le long de ces frontières s'affaiblissent également.

La prévision du taux de précipitations est généralement plus simple pour les systèmes synoptiques en raison de leur taille. Il est donc beaucoup plus facile d’établir des prévisions à l’aide de modèles numériques, et il existe de nombreuses données en amont auxquelles il est possible de se reporter. Cependant, les petites variations, les systèmes à mésoéchelle ou à petite échelle ainsi que les détails à l’intérieur de chaque système (convection intégrée, petites régions de précipitations accrues causées par des processus locaux) peuvent souvent être atténués en raison de leur petite taille. Il en va de même pour la convection, dont la taille réduite ou étroite peut complexifier, pour les modèles numériques, l’identification de détails mineurs, mais très importants. Dans de nombreux cas, il revient aux prévisionnistes de pousser leur raisonnement scientifique pour tenir compte des divergences, et ceux-ci s’appuient fortement sur les données en amont, les radars, les satellites, les PIREP et les sondages réels pour voir si le modèle fonctionne bien et apporter des modifications à la prévision, au besoin.

Le rapport neige/liquide et les visibilités connexes peuvent être assez difficiles à déterminer, car ils ne sont pas toujours uniformes dans les différents secteurs d’un système de basse pression.

La prévision des taux de précipitations en été peut également s’avérer complexe, car cette saison est généralement dominée par des précipitations convectives et des systèmes de basse pression moins organisés. Les précipitations convectives, les quantités et les taux sont particulièrement difficiles à prévoir, en partie parce que les quantités peuvent être très variables sur une zone relativement petite.

L’une des questions les plus difficiles à résoudre est souvent celle de la quantité de précipitations qui s’accumuleront au sol. Les accumulations sont faciles à prévoir dans des situations de pluie, car l’eau se dépose et s’écoule sur les surfaces critiques. Cependant, dans des situations de neige, les prévisions prennent en compte de nombreuses conditions (rapports neige/liquide, températures dans les nuages, convection, effets locaux, force du vent, taux d’accumulation de neige anticipés, etc.) et aboutissent souvent à une fourchette de précipitations de neige susceptibles de tomber et de s’accumuler sur le sol gelé. Il est extrêmement difficile de prévoir la quantité de neige qui restera et s’accumulera sur les sols ou les pistes traités sans connaître la nature des traitements et le moment de leur application, ni la température de la piste.

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PRINCIPALES PRÉOCCUPATIONS

Les dangers pour l’aviation liés au taux de précipitations comprennent tous ceux des types de précipitations énumérés comme termes connexes dans la section Météorologie : freinage réduit et surfaces glissantes, capacité aéroportuaire réduite, plafonds bas et visibilité réduite, durée d’efficacité réduite, accumulation possible de givre sur les surfaces critiques des aéronefs et limites de vents de travers pour les arrivées et les départs.

Fournisseurs de services

Gestionnaire de l'exploitation en service

Le taux de précipitations constitue un facteur important pour l’exploitation aéroportuaire. Les éléments d’information essentiels sont la TAF, la prévision d’accumulation horaire dans HubWX et les notes du prévisionniste. Dans le cas de la neige, le seuil de grande incidence (réduction possible de 30 à 50 % du débit en raison du déneigement) se situe généralement à 1 cm à l’heure. L’intensité de la pluie est également importante, car l’effet sur une piste, selon qu’elle est humide, mouillée ou couverte d’eau stagnante, peut être le même qu’avec de la neige mouillée. L’accumulation horaire, associée aux prévisions de vent, facilite ce qui suit :

  • La prévision des durées d’efficacité possibles et des temps maximaux possibles de circulation au sol et d’attente avant le décollage.
  • L’évaluation du traitement ou du dégagement des pistes (leur moment et leur durée estimée). Dans le cas de la neige, le dégagement de piste peut prendre 15 minutes ou 25 minutes, selon l’accumulation et le type. Pour les gestionnaires de l'exploitation en service, cette différence est énorme du point de vue du débit potentiel, surtout en période de fort achalandage.
  • L’évaluation de l’AAR et l’analyse de la demande pendant la période visée. Il s’agit notamment d’examiner les pistes éventuellement mouillées ou contaminées et le temps d’occupation des pistes (ROT). Lorsque l’état des pistes se détériore, les aéronefs sont plus susceptibles de manquer les premières voies de sortie rapide, ce qui augmente le temps passé sur la piste. Ainsi, il faut accroître l’espacement entre les aéronefs, ce qui augmente le ROT et réduit l’AAR.
  • L’établissement des composantes de vent de travers pour la configuration des pistes à l’état sec, humide et contaminé, qui peuvent également avoir une grande incidence sur l’AAR.

Situation propre à YYZ

Une accumulation de plus de 1 cm à l’heure peut réduire le débit aux installations de dégivrage, ce qui nécessite souvent l’application d’un programme d’attente qui prévoit des créneaux pour le dégivrage. Comme il a été mentionné, une amplification de lac peut souvent avoir des répercussions sur le taux d’accumulation de neige ou le rapport neige/liquide. Ainsi, un faible taux d’accumulation associé à un faible rapport pourra avoir un effet similaire ou plus important que de grandes quantités de neige sèche. Le taux d’accumulation de neige ne doit pas être pris en compte seul.

La configuration optimale des pistes pour YYZ est dans l’axe est-ouest ou ouest-est, car on dispose alors de trois pistes. Les pistes couvertes d’eau stagnante sont considérées comme contaminées. Sur les pistes mouillées, les limites de vent de travers sont réduites et obligent souvent à adopter une configuration RWY 33 ou 15, ce qui réduit le débit de 30 %. Les limites maximales de vent de travers sont de 30 nœuds pour une piste sèche, de 20 nœuds pour une piste mouillée et de 10 nœuds pour une piste contaminée.

Donnée très importante, en particulier lorsqu’il s’agit de neige. De fortes pluies peuvent hausser le risque d’aquaplanage, prolonger les distances d’atterrissage et l’espacement des arrivées, et réduire la visibilité. Tous ces facteurs réduisent le taux d’arrivées à l’aéroport (AAR). En ce qui concerne la neige, il est très utile de connaître avec précision le taux d’accumulation à l’heure, car il indique le taux de détérioration du freinage sur piste et la fréquence à laquelle les chasse-neiges devront passer sur chaque piste. Ces renseignements s’avèrent cruciaux dans les phases de planification. Des taux d’accumulation de neige élevés diminuent grandement l’AAR et nuisent aux opérations. Par ailleurs, l’accumulation réduira la visibilité, augmentera le risque de problèmes sur l’aire de trafic et diminuera la durée d’efficacité du dégivrage. Un taux de précipitations élevé a une grande incidence sur tous les aspects de l’exploitation aéroportuaire.

Contrôleur tour (aéroports principaux et régionaux)

Il faut savoir que l’intensité de la neige correspond à une obstruction visuelle. En cas de +SN, la visibilité est très faible et la neige s’accumule rapidement. Ces précipitations peuvent avoir des conséquences importantes à tous les égards dans un aéroport : la possibilité pour un aéronef d’être dégivré selon la durée d’efficacité, le nombre de fois où l’administration aéroportuaire devra intervenir pour faire traiter ou dégager les pistes ou voies de circulation, et les conditions de surface des pistes qui en découlent. Même une légère couche de neige peut nécessiter l'intervention de l'équipe de déneigement.

Ces données sont incluses dans les METAR, les TAF et les prévisions de zone pour un certain nombre de raisons. Les taux de précipitations prévus peuvent être utilisés pour extrapoler la visibilité dans la zone touchée pendant l’épisode en question et pour anticiper la formation de brume ou de brouillard pendant l’été et les saisons de transition.

Des précipitations plus intenses peuvent également être liées à un risque de cisaillement du vent ou de courant d’air descendant à proximité d’un aéroport. Une pluie forte réduit l’efficacité des ailes d’un aéronef, ce qui n’est pas souhaitable au décollage ou à l’atterrissage. La contamination ou le drainage d’une piste peut devenir un problème, en particulier si les conditions locales prévues comportent une composante de vent de travers.

Les emplacements de service consultatif mesurent et surveillent de différentes façons le taux de précipitations en fonction du type de précipitations. Ce taux est mesuré par un pluviomètre, mais peut être estimée par la taille des gouttelettes, la projection sur une surface dure ou la vitesse de formation de flaques d’eau. En général, les précipitations verglaçantes, de même que la bruine et la bruine verglaçante, sont mesurées uniquement sur la base de critères de visibilité. L’intensité de la grêle et du granules de glace est mesurée par le taux d’accumulation au sol.

Lorsqu’il est question de pluie, le taux de précipitations peut avoir une incidence en fonction de la configuration de l’aéroport. Par exemple, à Montréal (CYUL), comme il n’y a que deux pistes parallèles, l’incidence est considérée comme faible. Par ailleurs, en cas de pluie forte et prolongée, l’accumulation d’eau peut réduire le freinage ou prolonger le temps que les aéronefs mettent à quitter la piste, ce qui nécessite d’espacer davantage les arrivées en approche finale. À Toronto (CYYZ), en raison des nombreuses pistes dans diverses directions, un taux élevé de précipitations dans des conditions de vent de travers peut donner lieu à des changements de configuration des pistes et éventuellement avoir une incidence sur le taux d’arrivées à l’aéroport.

Cependant, c’est l’accumulation de neige qui influence le plus ce service. Par exemple, lorsqu’il neige constamment et que CYUL dispose de deux pistes, le contrôleur terminal alterne généralement entre les deux pendant toute la durée de la tempête de neige. Pendant que l’équipe de déneigement s’occupe d’une piste (disons la 06L/24R), on utilisera la 06R/24L pour les départs et les arrivées. Une fois le déneigement terminé, l’équipe passera à la 06R/24L, de sorte qu’on utilisera 06L/24R pour les aéronefs, et ainsi de suite. Ici, le taux de précipitations constitue un facteur critique dans la mesure où il joue sur le temps que l’équipe doit passer sur la piste. Plus il est élevé, plus les équipes devront rester longtemps sur la piste. Or, en contrôle terminal, chaque minute compte, et les aéronefs ont déjà une heure d’arrivée basée sur le moment où la piste sera à nouveau disponible. C’est à ce moment que l’exactitude du taux de précipitations devient crucial, car une toute petite différence peut entraîner des changements majeurs dans le plan opérationnel et avoir des répercussions directes sur les clients et le flux de travail du contrôleur.

Si de fortes précipitations sont prévues, les contrôleurs sont conscients que des retards pourront survenir dans les principaux aéroports au cours de la journée. Ils attendront alors que les précipitations fortes commencent et aient une incidence sur l’exploitation des aéronefs. Les fortes pluies peuvent engendrer des problèmes de visibilité au sol et, si l’eau s’accumule sur les pistes, elles peuvent obliger un aéroport à suspendre les arrivées et les départs jusqu’à ce que la situation redevienne sécuritaire. La neige forte est beaucoup plus problématique. Lorsque la neige tombe en abondance, elle s’accumule au sol. Les aéroports doivent alors fermer les pistes le temps de les dégager et de les traiter. Si les équipes ne parviennent pas à déblayer la neige plus rapidement qu’elle ne tombe, une fermeture complète de l’aéroport s’impose. Même si l’aéroport parvient à rester opérationnel, la visibilité sera fortement réduite. Des approches de catégorie 2 pourraient être nécessaires, ce que les pilotes et transporteurs ne sont pas tous en mesure d’effectuer. Dans ce cas, ils peuvent être contraints d’attendre ou d’être déroutés vers une autre destination si les conditions météorologiques ne se dégagent pas assez rapidement. Les pluies faibles ou modérées ont généralement peu d’incidence sur les opérations du contrôleur en route. En cas de faible neige, les pistes devront être déblayées à l’occasion. La neige modérée pose les mêmes problèmes que la neige forte, mais dans une moindre mesure.

Utilisateurs

Le taux de précipitations facilite l’anticipation des risques au décollage et à l’atterrissage. S’il est élevé, on peut s’attendre à une visibilité réduite et, s’il y a convection, à d’éventuels courants descendants violents. Il facilite également l’anticipation de l’état de la surface des pistes. Ainsi, si l’évacuation des eaux des pistes est mauvaise ou si la pluie est forte, il faut s’attendre à de l’eau stagnante. En hiver, s’il y a une période de neige abondante à un aéroport possédant peu d’équipement d’entretien, il faut s’attendre à une certaine accumulation sur la piste. Afin de prévoir le taux de précipitations, on utilisera principalement l’imagerie radar et la visibilité rapportée ou prévue. Les répartiteurs recoupent l’information avec d’autres produits, dont l’accumulation horaire dans HubWX et le radar de plafonds d’échos, pour prévoir toute augmentation ou diminution du taux de précipitations, et demandent des exposés météorologiques. 

Le taux de précipitations est essentiel pour les transporteurs aériens. En effet, toutes les formes de précipitations nuisent à leurs opérations.

Lorsqu’elles sont liquides, les effets sont de moindre ampleur, mais ils sont toujours pris en compte :

  • augmentation des distances d’atterrissage et de décollage;
  • limites associées aux vents de travers réduites;
  • augmentation des retards dus aux limitations de l’ATC, par exemple : YYZ est contrainte de passer d’une configuration est-ouest à une configuration nord-sud en raison des vents et des pistes mouillées.

Lorsque les précipitations sont gelées ou partiellement gelées, la complexité et les restrictions augmentent considérablement :

  • augmentation significative des calculs de performance au décollage et à l’atterrissage;
  • retards en général (tout va plus lentement);
  • diminution de la durée d’efficacité du dégivrage;
  • limites associées aux vents de travers réduites;
  • restrictions de l’ATC associées aux conditions de l’aéroport.

Lorsque le taux de précipitations augmente, les complications et les retards augmentent également en corrélation directe.

On prévoit généralement le taux de précipitations à l’aide de quelques produits courants :

  • prévisions locales, bulletins météorologiques spéciaux et avertissements météorologiques d’Environnement Canada;
  • prévisions horaires d’Environnement Canada;
  • produits aéronautiques courants (GFA/TAF/ METAR en amont);
  • modèles météorologiques;
  • CoSPA;
  • HubWx (notes du prévisionniste et section de l’accumulation horaire);
  • consultations verbales avec le CMAC Est et Ouest.

Le taux de précipitations peut avoir d’importantes conséquences pour les pilotes de l’aviation générale qui volent en VFR, car il joue sur la visibilité, et de petits changements peuvent avoir de grandes répercussions sur la visibilité. Cela dit, certains des produits de prévision météorologique disponibles ne donnent pas suffisamment d’information aux pilotes pour leur permettre de planifier leur vol, et c’est là que l’exposé météorologique du FIC fournit des renseignements supplémentaires cruciaux.

Même si ce n’est pas toujours le cas, les précipitations dites « faibles » – qu’il s’agisse de pluie ou de neige – sont généralement sans danger en ce qui concerne la visibilité (sans tenir compte d’autres facteurs comme le givrage, etc.). Pour ce qui est des précipitations dites « normales », il peut y avoir un risque accru pour la visibilité en vol. La visibilité peut varier considérablement dans la plage de précipitations décrite dans un METAR ou une TAF qui indique -RA ou -SN, alors que des précipitations RA ou SN réduiront généralement la visibilité au-delà des niveaux de confort de la plupart des pilotes, et parfois en deçà des minimums prévus par la loi. Enfin, il ne fait aucun doute que toutes les précipitations fortes prévues, soit +RA ou +SN, créeront presque certainement des conditions de visibilité inférieures aux minimums VFR.

Il peut s’avérer utile de consulter les prévisions de précipitations horaires et, plus encore, de consulter les cartes radar indiquant le taux actuel de précipitations dans certaines régions. Toutefois, les pilotes doivent faire preuve de prudence et savoir comment lire un radar météorologique ainsi que les types de systèmes qui produisent les observations au radar, afin de mieux comprendre de quelle façon le taux de précipitations peut changer. Enfin, selon le type d’observation, les METAR, qui indiquent les niveaux de visibilité spécifiques, sont les produits les plus utiles, car ils précisent les visibilités courante et antérieure, ce qui permet aux pilotes de reconnaître les tendances (attention à la précision de ces dernières). De plus, les caméras météo à l’aviation que l’on retrouve à divers aéroports comportent des points de repère fixes, dont la distance est indiquée, pour aider les pilotes à évaluer la visibilité.

De nombreux pilotes débutants hésitent à voler lors de précipitations et la plupart des écoles de pilotage n’autorisent pas les élèves-pilotes à voler dans de telles conditions. Cependant, pour aider ces derniers à mieux comprendre les risques, on les encourage à voler dans des conditions de précipitations acceptables où le risque de changement est faible, à condition qu’ils soient accompagnés d’un instructeur qualifié. La plupart des pilotes titulaires d’une licence, en particulier ceux qui ont de l’expérience, doivent tenir compte de l’ensemble des conditions météorologiques et déterminer en quoi elles influenceront la visibilité. Bien entendu, avant et pendant le vol, ils doivent observer divers points de repère dont la distance est connue ou déterminable, afin d’évaluer en permanence la visibilité courante en vol.