La présence d’un courant-jet exceptionnellement intense au-dessus de la côte est d’Amérique du nord le 18 février dernier a permis à un avion de ligne d’atteindre une vitesse-sol supérieure à la vitesse du son. Un extrême météorologique bienvenu pour les passagers qui sont arrivés à destination plusieurs dizaines de minutes en avance.

Le courant-jet – ou jet-stream en anglais – est un tube de vent horizontaux très rapides dont le cœur est confiné à la haute troposphère, entre 10 et 15 kilomètres d’altitude. Fondamentalement, il doit son existence au gradient thermique entre le pôle et les tropiques sur une planète en rotation.

De par ses caractéristiques, le courant-jet joue un rôle important dans l’aviation. Selon le sens du vol, ce puissant flux d’ouest est utilisé ou évité par les aviateurs. Par exemple, pour des trajets depuis l’Amérique vers l’Europe, il permet de gagner du temps et d’économiser du carburant. C’est l’inverse pour les vols partant d’Europe vers l’Amérique. Les pilotes évitent alors le cœur du jet mais doivent quand même progresser contre le flux moyen et dépenser plus de kérosène. Ainsi, habituellement le trajet de New York à Paris dure environ 1 heure de moins que le trajet inverse.

Un courant-jet d’une intensité exceptionnelle

C’est grâce à ces vents qu’un vol Virgin Atlantic partant de Los Angeles à destination de Londres a pu atteindre l’incroyable vitesse de 1289 km/h en soirée du 18 février dernier ! Cette valeur a été établie entre la Pennsylvanie et le large de la côte est alors que l’avion était entré dans ce que l’on appelle un rapide de jet jet-streak en anglais. Il s’agit d’une zone étroite au sein de laquelle le courant-jet atteint sa vitesse maximale pour une altitude donnée. À ce moment, l’appareil se situait entre 10 000 et 11 000 mètres.

Ce jour-là, les ballons-sondes lancés quotidiennement depuis la station d’Upton (New York) ont mesuré une vitesse de vent record dans la haute atmosphère. En effet, il a été relevé près de 372 km/h. Le graphique ci-dessous replace la valeur mentionnée par rapport à celles rapportées jusqu’à présent. En plus d’être un record pour la région New-Yorkaise, il est probable que cela soit également le cas à l’échelle du pays.

vents

Historique des vitesses de vent mesurées par les radiosondages de 00 UTC, à Upton (New York). La courbe en rouge indique les records hauts pour chaque jour (en nœuds). Le point rouge place approximativement la valeur mesurée ce 18 février. Source : Storm Prediction Center – SPC.

La rapidité exceptionnelle à laquelle circulait l’air en altitude est due au fort contraste de température présent sur toute l’épaisseur troposphérique entre le sud et le nord de la région ainsi qu’à l’absence de perturbations météorologiques développées. Cela peut sembler contre-intuitif, mais c’est lorsqu’il n’est que peu perturbé – i.e. rectiligne – qu’un courant-jet est en mesure d’atteindre ses intensités les plus élevées. Dans ce cas, seule une faible quantité d’énergie est « dépensée » pour la croissance des perturbations. Ce schéma de circulation a persisté durant plusieurs jours.

Un vol supersonique ?

Revenons à la valeur de 1289 km/h. Cette dernière est supérieure à la vitesse du son ce qui laisse penser que l’appareil était en vol supersonique. Pourtant, il s’avère que ce n’était pas le cas. En effet, la valeur citée précédemment est une vitesse relative au sol (vitesse-sol) qui combine celle de l’avion et celle du courant-jet. Or, pour atteindre une vitesse supersonique, il faut considérer la vitesse relative à l’air ambiant (vitesse-air). C’est-à-dire la vitesse-sol à laquelle on soustrait celle de l’air. Dans le cas présent, elle était subsonique – i.e. inférieure à celle du son. L’avion volait à une vitesse de croisière habituelle – environ 900 km/h.

À noter que si l’engin n’est resté qu’un temps relativement limité dans le jet-streak, il est tout de même arrivé plus de 45 minutes en avance à Londres. « ‘Jamais vu ce genre de vent arrière dans ma vie de pilote professionnel » peut-on encore lire sur le compte twitter de Peter James. Par ailleurs, d’autres vols ont également pu profiter de ce coup de main de mère nature, tels que ceux reliant Chicago à New York.

Source

Articles liés :

Quand les avions intensifient la pluie ou la neige !

Airbus : une course d’avions électriques pour 2020 !

À quand la mise en service du premier avion de ligne électrique fonctionnant à l’hydrogène ?