Pourquoi y a-t-il des turbulences ?

Beaucoup les redoutent, certains les appellent « trous d’air », partons ensemble à la découverte des turbulences, afin de mieux comprendre ce phénomène indissociable du voyage en avion !

avion-voltige-ferte

« Madame, Monsieur, nous allons traverser une zone de turbulences, merci de regagner votre siège et d’attacher votre ceinture ». Ah, les turbulences ! Ce phénomène par lequel on a l’impression d’être secoué comme dans une machine à laver est tout simplement dû à des changements rapides de la direction ou de la vitesse du vent qui entoure l’avion. Des rafales en somme !

Prenons l’image d’un ruisseau dans lequel aucun obstacle ne vient perturber l’écoulement de l’eau. Le flux de l’eau est dit « laminaire ». Si dans le cas contraire un rocher se trouve au milieu du cours d’eau, il va y avoir des remous en aval de celui-ci : ces remous ne sont rien d’autre que des turbulences.

ruisseau-laminaire-turbulent

Placez maintenant un bateau dans chacun de ces deux cours d’eau et vous comprendrez aisément dans lequel il est le plus agréable de naviguer.

L’air qui nous entoure est un fluide et se comporte à ce titre de la même manière que les ruisseaux evoqués précedemment. On aura donc dans certains cas un air laminaire, très calme, sans remous, et dans d’autres situations un air turbulent, dans lequel vous aurez plus de chances de renverser votre café…

air-laminaire-turbulent

Comme dans l’exemple du ruisseau où un rocher rendait l’écoulement turbulent, un certain nombre de déclencheurs peuvent être à l’origine des turbulences dans l’atmosphère :

  • Les reliefs tout d’abord présentent un obstacle à l’écoulement de l’air, et on ressentira donc des turbulences en particulier par vent fort et « sous le vent » de la montagne :

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  • L’avion lui-même crée aussi des « remous » après son passage : on parle alors de turbulence de sillage. Celle-ci est particulièrement importante durant les phases de décollage et d’atterrissage.

Pour y faire face, les pilotes et contrôleurs assurent un espacement entre les différents avions. Un avion de 5 tonnes devra par exemple attendre deux minutes avant de pouvoir décoller derrière un appareil de 10 tonnes (la turbulence de sillage étant intimement liée au poids).

 

  • Un phénomène majeur dans la formation des turbulences est la convection : l’air chaud est moins dense que l’air froid et va donc avoir tendance à s’élever. Reprenons l’analogie des « particules d’air » ainsi que deux boîtes à chaussures : dans l’une d’elles, on met de l’air chaud. Celui-ci est moins dense, c’est à dire que les « particules d’air » sont plus espacées entres elles et il y en a moins qui vont pouvoir rentrer dans la boîte à chaussures. Si l’on pose sur une balance ces deux boîtes contenant l’une de l’air chaud et l’autre de l’air froid, c’est donc cette dernière qui pèsera le plus lourd !

convection-turbulence

Par une belle journée d’été, le soleil va chauffer la couche d’air proche du sol : l’air chaud, moins lourd comme on vient de le dire, va alors avoir tendance à monter et à prendre la place de l’air froid, plus lourd, qui va pour sa part descendre. Ces courants ascendants et descendants créés par convection sont à l’origine de la formation de certains nuages (nous y reviendrons bientôt dans un nouvel article), mais sont aussi une source de turbulences.

 

  • D’autres phénomènes peuvent être à l’origine de la turbulence. Citons par exemple le contact de masses d’air de caractéristiques différentes (l’une plus chaude que l’autre, ou moins humide par exemple). Enfin, à haute altitude, les turbulences sont souvent dues à la présence de forts vents appelés « jetstreams » : on parle alors de « turbulences en air clair ».

 

Tout cela nous mène à la question que vous vous posez depuis le début :

Comment éviter ces &@#?ù$ turbulences ?

A l’heure actuelle, le meilleur moyen d’éviter les turbulences reste de prévoir où elles vont se trouver afin de les contourner. A ces fins, les cartes aéronautiques, fournies par Météo France par exemple, signalent ce type de phénomènes.

De plus, différentes compagnies aériennes expérimentent actuellement des outils permettant une meilleure prévision des zones de turbulence.

Un autre outil précieux sont les rapports transmis en direct par les pilotes afin que les vols suivants puissent éventuellement éviter une zone où des conditions de turbulences fortes auraient été rencontrées.

Et si l’on rentre tout de même dans des turbulences ?

Saviez-vous que les ailes d’avions sont relativement souples et conçues pour prévoir des déformations impressionnantes ? A titre d’exemple, le bout de l’aile de l’A380 peut s’élever de 6,80 mètres sans que cela ne pose de problème !

deformation-aile

Au final, le seul risque réel pour les passagers lors de fortes turbulences est de se cogner la tête au plafond ! De nombreuses personnes ont ainsi déjà été blessé sérieusement. Un seul conseil donc : attachez bien votre ceinture lorsque l’hôtesse vous le demande et tout ira très bien ! Bon vol !

 

Pour aller plus loin

« Les scientifiques d’

[Airbus], travaillent actuellement à l’élaboration d’un système capable d’identifier les turbulences et rafales avant que l’avion ne les traverse » :

http://www.airbus-group.com/airbusgroup/int/en/news/press.fr_20130301_eads_lidar.html

By | 2016-12-09T18:55:54+00:00 24 avril 2014|Compagnies aériennes, Météorologie|1 Comment

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Pilote professionnel, instructeur et ingénieur aéronautique, je suis le fondateur du site "Comment ça vole ?" et me passionne pour la vulgarisation aéronautique ! Ca tombe bien, non ?

One Comment

  1. Anonyme 28 janvier 2017 at 15h10 - Reply

    Super article, bravo à vous !

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