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Un changement de point de vue pour examiner les traces de plaine - 3ème partie



Vent moyen

La verticalisation des segments de giratoire permet de mesurer avec précision la vitesse et la direction du vent en de nombreux points de la trace. On peut donc aisément calculer un vent moyen tout au long de la journée. Pour chaque point, on dispose de la valeur de la composante nord et la valeur de la composante est.
Il est alors facile de les reporter sur un graphique avec en abscisse l’heure (UTM) et en ordonnée la composante du vent (en m/s). Pour le vol record de Martin Morlet du 1er mai 2016, on obtient les figures suivantes :


composantenord
composanteest


On a obtenu le vent moyen par calage d'un polynôme du troisième degré. C’est, en effet, la fonction qui paraît la mieux adaptée aux variations du vent au cours d’une journée de vol. Ce qui frappe immédiatement, ce sont les variations importantes du vent autour de la moyenne. En revanche, le vent moyen évolue lentement au cours de la journée.


ventmoyen


Sur cette figure, les axes sont gradués en km/h. Il y a un point toutes les demi-heures. On voit qu’au départ, le vent est modéré, de 15 km/h, plein nord. Il augmente progressivement jusqu’à 12:30 pour atteindre 27 km/h au 340° et il va rester très stable jusqu’à 16:30, correspondant au passage de la Creuse. Il augmente ensuite nettement puisqu’il monte à 37,5 km/h en deux heures. Cette accélération en fin d’après-midi est très souvent observée. Ici, elle est particulièrement marquée, probablement due à l’arrivée sur les premiers reliefs du Massif Central. Les variations autour de la moyenne sont aussi marquées dans le sens de la marche que dans le sens travers comme on peut le voir sur la figure suivante (en m/s).


ecartventmoyen


Elles sont très importantes. En effet, le vent moyen est d’environ 8 m/s pendant une grande partie du vol et les écarts atteignent 3 m/s dans toutes les directions. La précision de la mesure n’est pas en cause puisque la verticalisation donne le vent local à mieux que 0,5 m/s. Il faut donc admettre que les colonnes thermiques sont agitées par de la turbulence horizontale à toutes les échelles. Il ne s’agit pas là de la turbulence de cisaillement que l’on peut rencontrer à l’entrée où à la sortie du thermique puisque la majorité des points de mesure se situe au cœur de la colonne.

On peut aussi noter que l’amplitude des vitesses est comparable, en ordre de grandeur, aux vitesses verticales de l’air qui, effectivement, peut varier dans le thermique de 0 à 5 m/s. Il peut donc s’agir d’une turbulence 3D somme toute assez classique. La verticalisation ne donne accès à la turbulence que dans les colonnes thermiques. Il serait intéressant de la mesurer aussi dans les transitions, mais il faudrait disposer d’une portion de transition certifiée à vitesse-air constante, par exemple à finesse max ou bras hauts.


Thermique complet

La verticalisation par segment de giratoire donne un résultat très précis sur la vitesse locale du vent. Il est tentant d’essayer de verticaliser un thermique entier. On constate que les différents giratoires vus en plan, partent dans des directions différentes. En ajustant le vent, on parvient toutefois à trouver un compromis sur l’ensemble du thermique.


thermiquecomplet2amants


De la même façon qu’avec les segments de giratoire, on peut calculer la courbe du vent moyen sur toute la journée.


composantenord2
composanteest2


L’écart avec la précédente est faible et ne dépasse pas 2 km/h.


comparatifmesurevent


Ce qui est plus surprenant, c’est que les fluctuations de la vitesse de déplacement des thermiques par rapport au vent moyen sont presque aussi importantes que pour les segments de giratoires.


ecartventmoyen2


La superposition des deux diagrammes est plus frappante encore.


comparatifecartvent


On pourrait soutenir que la turbulence est causée par le vent. L’image suivante est tirée d’un autre vol de Martin Morlet, le 3 juillet 2014. Ce jour-là, il a effectué un triangle FAI au départ de Nemours avec un vent météo de l’ordre de 5 km/h venant du sud, pratiquement nul comparé au vent du 1er mai 2016. Pourtant, les figures de turbulence sont très comparables.


comparatifecartvent2


Ainsi, les colonnes thermiques se déplacent-elles de façon erratique au sein de la couche limite atmosphérique, dans une direction quelconque par rapport au vent météo. Leur vitesse de déplacement peut atteindre 5 à 10 km/h. Certains thermiques font gagner du temps au pilote, d’autres au contraire les retardent.

Les grandes distances en plaine s’effectuent toujours par vent fort. Il arrive souvent que les conditions d’atterrissage deviennent problématiques en fin de vol. Cependant, il faut garder en tête que si le vent météo se renforce souvent en fin de journée, il le fait progressivement (sauf évolution orageuse, bien sûr), alors que d’un thermique à l’autre, le vent local subit des sautes importantes. Les pilotes munis d’un calculateur de vent doivent s’en souvenir pour interpréter les brusques changements que leur appareil peut afficher.

D’un autre côté, le pilote doit avoir conscience que s’il évolue dans un vent météo moyen de 30 km/h, il peut, par malchance, affronter un vent à l’atterrissage de 35 voire 40 km/h.


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