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L’altération du courant-jet à l’origine d’une aggravation des turbulences en avion

Crédits : Wikimedia Commons.

Pour la première fois, des chercheurs ont démontré que le gradient de vitesse au niveau du courant-jet se renforce, et ce depuis une quarantaine d’années. Une tendance qui ne ravira pas les anxieux des transports aériens puisqu’elle se traduit par une augmentation des turbulences aériennes. 

Le réchauffement de l’atmosphère mesuré sur les dernières décennies possède une structure spatiale caractéristique. En surface, la région polaire nord se réchauffe plus rapidement que le reste du globe. En altitude, c’est la zone tropicale qui présente un maxima. Quant à la stratosphère, elle tend à se refroidir.

Ces évolutions différenciées modifient le contraste thermique entre l’équateur et le pôle. Aussi, le gradient de température méridien diminue en basse couche mais se renforce en altitude. Puisque ce gradient est un agent structurant du courant-jet, on s’attend à ce que ce dernier évolue en conséquence.

Un environnement plus propice aux turbulences

À ce titre, des chercheurs ont récemment découvert que le courant-jet nord-atlantique était devenu plus efficace à générer de la turbulence aéronautique. En cause, l’augmentation du gradient vertical du vent – aussi appelé cisaillement vertical. Dit autrement, le vent d’ouest se renforce plus vite avec l’altitude de nos jours qu’il y a 20 ou 30 ans. Or, la rapidité avec laquelle la vitesse horizontale varie selon la verticale détermine fortement le degré de turbulence de l’air autour du jet.

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Tendance du cisaillement vertical au niveau du courant-jet entre 1979 et 2017 selon 3 jeux de données différents. Crédits : Simon H. Lee & al. 2019.

Sur la base de 3 jeux de données différents, les auteurs ont trouvé une augmentation de 15 % du cisaillement entre 1979 et 2017. Une valeur en accord avec ce qui est attendu dans un contexte de réchauffement climatique anthropique. On rappellera au passage que si rien n’est fait pour diminuer nos émissions de gaz à effet de serre, la turbulence aéronautique sera multipliée par trois d’ici la seconde partie du siècle.

Des implications sensibles pour l’aviation

Bien entendu, la hausse de la turbulence en ciel clair a des implications très concrètes sur l’aviation. Que ce soit pour la sécurité des passagers – qui n’auraient pas attaché leur ceinture par exemple -, celle de l’équipage ou sur la qualité des vols. En effet, la durée du trajet pourrait augmenter en raison des déviations imposées par la présence de zones de turbulences plus nombreuses et intenses. Par ailleurs, ces détours s’accompagneraient d’une augmentation des émissions de gaz à effet de serre – une sorte de cercle vicieux.

« Le changement a eu lieu silencieusement au-dessus de nos têtes depuis 40 ans, et il est passé inaperçu jusqu’à maintenant », fait remarquer Paul Williams, co-auteur de la présente étude. « Je me demande ce que nous ne savons pas d’autre sur la manière dont le changement climatique modifie la circulation atmosphérique globale ».

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