Ocean Meteorology for Offshore Sailors - GRIB Files & Barometer

Prérequis

Avant cette leçon, vous devez être à l'aise avec le programme de météorologie du Day Skipper et du Coastal Skipper :

• L'échelle de Beaufort et ses descriptions de l'état de la mer.
• Le format du bulletin Shipping Forecast, les zones maritimes, les avis de coup de vent et les termes tels que « imminent », « bientôt », « plus tard », « adonnant » (veering) et « refusant » (backing).
• Les sources de prévisions : Navtex, diffusions VHF d'informations de sécurité maritime (MSI) par HM Coastguard, le site du Met Office, les prévisions pour les eaux côtières.
• Les cartes synoptiques de base : anticyclones, dépressions, isobares, fronts et passage d'une dépression type.
• Les brises de mer, les brises de terre et autres effets locaux.

Vous devez également avoir travaillé la leçon Yachtmaster Offshore sur la préparation de route, qui utilise les fenêtres météo.

Objectifs d'apprentissage

Cette leçon couvre le volet météorologie du programme RYA Yachtmaster Offshore (G158), à la profondeur requise pour la navigation hauturière. À la fin, vous serez capable de :

• Interpréter une carte synoptique : estimer la force et la direction du vent à partir de l'espacement et de l'orientation des isobares, et localiser les dépressions, anticyclones, talwegs, dorsales et fronts (programme RYA : météorologie, interprétation des cartes et prévisions météo).
• Décrire l'enchaînement du temps lors d'une dépression frontale, y compris les changements de nébulosité, de vent, de pression et de visibilité, et calculer le moment où les fronts croiseront votre route (programme RYA : temps associé aux fronts et aux dépressions).
• Expliquer comment les éléments de la haute atmosphère (talwegs et dorsales à 500 hPa, courant-jet) provoquent la formation des dépressions de surface, y compris les creusements explosifs.
• Comparer les données de modèles GRIB avec les prévisions textuelles officielles, et expliquer les différences entre ECMWF et GFS (programme RYA : sources de prévisions et leurs limites).
• Obtenir les prévisions au large par Navtex, MSI de HM Coastguard, SafetyNET, HF/BLU et données satellite, et énoncer les limites de chacun.
• Utiliser les tendances barométriques et les termes de tendance du Met Office pour anticiper les changements (programme RYA : utilisation du baromètre).
• Expliquer comment la hauteur, la période et la cambrure des vagues sont liées, et pourquoi un vent contraire au courant ou à la marée est dangereux (programme RYA : état de la mer et houle).
• Reconnaître les grains, les orages, le brouillard et les effets de brise de mer, et dire comment se préparer à chacun.
• Décrire comment se forment les cyclones tropicaux, déterminer dans quel demi-cercle vous vous trouvez, et les tactiques d'évitement de chacun (programme RYA : cyclones tropicaux).
• Prendre et justifier une décision de départ, de non-départ ou de déroutement à partir d'un ensemble de données prévues et observées, comme l'attend l'examinateur.

En quoi la météo hauturière est différente

Près des côtes, les effets locaux dominent : brises de mer, vent canalisé dans les vallées, abri des caps. Au large, ces effets disparaissent et c'est la configuration de pression à grande échelle qui prend le relais. Deux conséquences en découlent :

1. Avec peu de frottement sur la mer ouverte, les vents sont en général plus forts au large qu'à la côte pour un même gradient de pression, et la mer dispose de plus de fetch pour se former.
2. On ne peut pas se mettre à l'abri en quelques heures : il faut voir arriver le mauvais temps un jour ou plus à l'avance et contourner la zone concernée.

Le but du skipper hauturier n'est pas de prévoir le vent exact à une minute donnée, mais de comprendre où vont les systèmes météorologiques, de repérer tôt les signes annonciateurs et de maintenir le bateau dans ses limites d'exploitation sûres.

Cartes synoptiques

Isobares et force du vent

Les isobares relient les points de même pression au niveau moyen de la mer ; elles sont généralement tracées tous les 4 hPa (millibars). Plus les isobares sont serrées, plus le gradient de pression est fort et plus le vent est soutenu.

Click to zoom

Dans l'hémisphère Nord, l'air tourne en sens antihoraire autour d'une dépression et dans le sens horaire autour d'un anticyclone. En théorie, le vent souffle parallèlement aux isobares (le vent géostrophique), mais en surface le frottement le ralentit et le fait tourner vers les basses pressions : d'environ 10 à 15° au-dessus de la mer et de 30° ou plus au-dessus des terres. Le vent de surface au-dessus de la mer représente en général environ deux tiers à trois quarts du vent géostrophique.

Une échelle de vent géostrophique imprimée sur la carte permet de lire la vitesse du vent à partir de l'espacement des isobares. Aux latitudes britanniques, à titre indicatif, des isobares espacées de 4 hPa et distantes d'environ 100 nm donnent environ 30 nœuds géostrophiques (soit environ 20 à 25 nœuds en surface). Diviser l'espacement par deux revient à doubler le vent.

La courbure des isobares compte aussi. Autour d'une dépression serrée, le vent est légèrement plus faible que ne le laisse supposer l'espacement ; autour d'un anticyclone, légèrement plus fort. Surveillez les coudes des isobares, qui marquent souvent un talweg ou un front, ainsi que les petites dépressions fermées et serrées (dépressions secondaires) situées sur le front froid traînant d'une dépression principale : elles peuvent se creuser rapidement et produire des vents bien supérieurs à ceux de la prévision générale.

Loi de Buys Ballot

Dans l'hémisphère Nord, si vous tournez le dos au vent vrai, la basse pression se trouve à votre gauche, et légèrement devant vous à cause du frottement. Dans l'hémisphère Sud, elle se trouve à votre droite. Cela permet de localiser le centre d'une dépression à partir de votre propre vent, sans carte, et de suivre son déplacement lorsque le vent change.

Click to zoom

Dépressions frontales

La plupart du mauvais temps des latitudes tempérées provient de dépressions frontales se déplaçant globalement vers l'est ou le nord-est à travers l'Atlantique. Le schéma montre l'enchaînement qu'observe un témoin lorsqu'une dépression passe au nord de lui.

Click to zoom

Une occlusion se forme lorsque le front froid, plus rapide, rattrape le front chaud et soulève le secteur chaud hors de la surface. Son temps est un mélange : une bande de nuages et de pluie, souvent lente et prolongée.

Calcul du passage des fronts

Les fronts sont tracés sur des cartes d'analyse et de prévision successives. Mesurez la distance parcourue par un front entre deux cartes, divisez par le temps écoulé, et projetez le résultat sur votre route. Dans la mesure du possible, prévoyez de traverser les fronts de jour, avec un équipage reposé et un bateau déjà ris pris. Les grains associés au front froid peuvent arriver brutalement avec un saut de vent de 90° et un doublement de la vitesse ; une rafale de 40 nœuds de nuit, toutes voiles dehors, est le scénario classique d'un travers ou d'une casse de matériel.

Dynamique de la haute atmosphère : cartes à 500 hPa et courant-jet

Le temps en surface est piloté par ce qui se passe à plusieurs kilomètres d'altitude. Vous n'avez pas besoin d'analyser en détail les cartes de haute atmosphère au niveau Offshore, mais les comprendre explique pourquoi certaines dépressions s'enflamment alors que d'autres s'essoufflent.

La carte à 500 hPa

Une carte à 500 hPa montre la hauteur de la surface de pression 500 hPa, à environ 5 500 m (18 000 pieds) d'altitude. Les lignes de niveau forment un motif ondulé de talwegs (creux vers l'équateur) et de dorsales (bombements vers le pôle). Les dépressions de surface tendent à suivre cet écoulement en altitude.

Click to zoom

• Une dépression de surface située en avant (à l'est) d'un talweg en altitude se trouve dans une zone de divergence en altitude et va probablement se creuser.
• Une dépression de surface située sous une dorsale en altitude tend à se combler et à s'affaiblir.
• Le flux directeur à 500 hPa donne une idée approximative de la direction et de la vitesse du système de surface, souvent environ la moitié à deux tiers de la vitesse du vent en altitude.

Le courant-jet

Le courant-jet du front polaire est une bande étroite de vent très fort, souvent de 100 à 200 nœuds, située vers 9 à 12 km d'altitude. Il comprend des sections plus rapides appelées maxima de courant-jet. Là où l'air quitte un maximum (zone de sortie) ou y entre (zone d'entrée), l'air en altitude diverge dans certains quadrants, aspirant l'air depuis la surface et abaissant la pression au sol.

Click to zoom

Lorsqu'une dépression de surface en formation se trouve sous une forte divergence en altitude, elle peut se creuser de manière explosive. Une dépression qui s'approfondit de 24 hPa ou plus en 24 heures (ajusté selon la latitude) est appelée « bombe ». Elles peuvent produire des vents de force tempête là où la prévision du matin ne montrait qu'une dépression modeste. Un fort courant-jet qui traverse l'Atlantique en direction du Royaume-Uni est un signe annonciateur d'une période instable avec des dépressions qui se développent rapidement.

Sources de prévisions : GRIB, modèles et prévisions textuelles

Modèles numériques

Toutes les prévisions modernes partent des modèles de prévision numérique du temps. Les deux modèles mondiaux que rencontre le plus souvent le plaisancier sont ECMWF (européen) et GFS (américain).

Click to zoom

ECMWF est généralement considéré comme plus précis à moyen terme (jours 3 à 7) ; GFS est gratuit, largement disponible et mis à jour quatre fois par jour. Les modèles régionaux à haute résolution (par exemple le Met Office UKV, ou ICON-EU et AROME) gèrent mieux les détails côtiers et à courte échéance. Lorsque les modèles divergent fortement, l'incertitude est réelle : prévoyez le scénario le plus défavorable ou attendez un accord entre eux.

Fichiers GRIB et prévisions textuelles

Un fichier GRIB est une sortie brute, sous forme de grille, d'un modèle numérique, présentée sous forme de flèches de vent, de pression et parfois de vagues, de pluie et de nuages.

Click to zoom

Points forts des GRIB : faciles à télécharger en mer par satellite, ils montrent l'évolution de la configuration dans le temps et peuvent alimenter les logiciels de routage. Limites :

• Ils indiquent le vent moyen à 10 m, et non les rafales. Dans les grains et après le passage d'un front froid, les rafales peuvent dépasser la moyenne de 50 % ou plus.
• Un maillage de 0,25° à 0,5° (15 à 30 nm) lisse tout ce qui est plus petit : lignes de grains, accélérations locales autour des caps, vent contraire à la marée.
• Aucun prévisionniste humain ne les a vérifiés pour repérer les erreurs connues du modèle.
• Le moment de passage des fronts peut être décalé de plusieurs heures.

Les prévisions textuelles (le Shipping Forecast, le Navtex, les diffusions MSI des garde-côtes, les avis de coup de vent) sont établies par des prévisionnistes qui comparent modèles, observations et expérience, et qui émettent des avertissements explicites. La démarche professionnelle consiste à utiliser les GRIB pour la vue d'ensemble et les tendances dans le temps, et la prévision textuelle officielle ainsi que vos propres observations (baromètre, ciel, mer) pour fixer les limites. Ajoutez toujours 25 à 30 % au vent moyen des GRIB pour estimer les rafales probables, et davantage dans un air instable et perturbé par des averses.

Le baromètre

Notez la pression atmosphérique dans le journal de bord toutes les heures au large. La tendance compte plus que la valeur :

Une remontée rapide après un front froid peut amener des vents forts et rafaleux tout aussi dangereux que la baisse qui l'a précédée (« première remontée après une dépression, annonce un coup plus fort »).

Obtenir les informations météo au large

Le RYA attend de vous que vous connaissiez chaque voie par laquelle une prévision parvient à un voilier, et que vous sachiez ce que chacune fait bien ou mal.

L'examinateur vous demandera ce que vous feriez si vos sources étaient en désaccord. La réponse : planifier selon la prévision la plus sévère, accorder le plus de poids à celle qui est la mieux vérifiée par ce que vous voyez réellement (baromètre, état de la mer, ciel), et, au large, garder une marge plutôt que de vous fier à une seule source.

Les produits de prévision du Met Office britannique que vous devez reconnaître

• Shipping Forecast : synthèse générale, puis prévisions par zone donnant la direction et la force du vent, le temps et la visibilité, dans un ordre fixe. Les termes sont strictement définis : « imminent » signifie dans les 6 heures, « bientôt » signifie de 6 à 12 heures, « plus tard » signifie au-delà de 12 heures ; une bonne visibilité est supérieure à 5 milles nautiques, modérée de 2 à 5 nm, mauvaise de 1000 m à 2 nm et le brouillard est inférieur à 1000 m.
• Avis de coup de vent : émis pour un vent moyen de force 8 ou plus, ou des rafales de 43 à 51 nœuds. Coup de vent fort correspond à la force 9, tempête à la force 10 ou plus, et un avis de vent fort à la force 6 ou 7.
• Cartes d'analyse et de prévision de surface (T+24, T+48, T+72, T+96) : montrent les isobares, les fronts et les centres des anticyclones et dépressions avec leurs pressions. Comparez la carte T+0 avec le dernier baromètre observé pour vérifier que le modèle suit bien la réalité.
• Cartes de houle océanique : montrent la hauteur significative des vagues, ainsi que la direction et la période de la houle. Rappelez-vous que la hauteur significative est la moyenne du tiers le plus haut des vagues ; les vagues individuelles seront donc plus hautes : la plus haute vague rencontrée sur quelques centaines est environ le double de la hauteur significative.

Grains, orages, brouillard et dangers au large

Grains et orages

Un grain est une augmentation soudaine du vent d'au moins 16 nœuds, atteignant 22 nœuds ou plus, durant au moins une minute. Les grains se produisent le long des fronts froids, sous les cumulonimbus, dans l'air d'après-front plein d'averses, et dans les tropiques sous les nuages convectifs. Une ligne de grains le long d'un front froid peut provoquer un saut de vent de 90° et un doublement de la vitesse en moins d'une minute, suivi d'une mer chaotique.

Consignes en cas de grain :

1. Prenez des ris ou réduisez la toile tôt, dès que la base des nuages s'assombrit ou que vous voyez approcher une bande sombre ou un rideau de pluie. Prenez les ris avant d'en avoir besoin.
2. Orientez le bateau de façon à pouvoir facilement réduire la puissance des voiles : au largue ou vent arrière, il est plus simple d'abattre et de choquer les écoutes que de lofer pour remonter au vent.
3. Mettez votre harnais, enfilez vos vêtements de quart et vos gilets de sauvetage, et arrimez le matériel mobile à l'intérieur.
4. Notez l'heure et le saut de vent dans le journal de bord. Un radar montrera en général le grain comme une tache d'écho intense, donnant une relèvement et une vitesse de déplacement approximatifs.
5. Après le grain, attendez-vous à une mer confuse pendant un certain temps, et à un vent changeant qui peut se stabiliser dans une nouvelle direction.

Dans les orages, la foudre est un danger supplémentaire. Débranchez et rangez l'électronique portable dans le four ou une boîte métallique (une cage de Faraday approximative), gardez l'équipage à l'écart du mât et du gréement métallique, et ne touchez pas deux objets métalliques qui pourraient former un circuit. Un mât relié à la terre et un conducteur de foudre offrent la meilleure protection, mais ne la garantissent pas.

Brouillard

Le brouillard est un danger de navigation et d'abordage plutôt qu'un danger lié au vent, mais la météorologie compte car le type de brouillard indique quand il va se dissiper.

• Brouillard d'advection : de l'air chaud et humide circule au-dessus d'une mer froide (le brouillard typique du printemps et du début de l'été au Royaume-Uni, et celui des Grands Bancs où le Gulf Stream rencontre le courant du Labrador). Il peut persister plusieurs jours et nécessite un changement de masse d'air, en général un changement de vent, pour se dissiper.
• Brouillard de rayonnement : se forme au-dessus des terres lors de nuits claires et calmes, et peut dériver au-dessus des eaux côtières à l'aube. Il se dissipe avec le soleil du matin.
• Brouillard frontal : associé aux fronts chauds et aux secteurs chauds, où la bruine sature l'air.
• Fumée de mer (brouillard de vapeur ou fumée arctique) : air froid au-dessus d'eau chaude, en automne et en hiver.

Dans le brouillard, appliquez le RIPAM : signaux sonores, vitesse de sécurité, veille radar et AIS, et un guetteur à l'avant. La règle 19 s'applique lorsque les navires ne se voient pas l'un l'autre dans ou près d'une visibilité restreinte.

Effets locaux qui subsistent au large

Au large, vous êtes en grande partie libéré des brises de mer, mais pas des effets orographiques. Le vent accélère autour des caps et entre les îles (effet d'entonnoir ou effet Venturi), produisant un vent jusqu'à 30 à 50 % plus fort que celui de la mer ouverte. Le vent accélère aussi sous le vent des grandes îles montagneuses et, dans les tropiques, l'alizé peut être canalisé dans les passes entre les îles, comme aux Îles du Vent. Tenez-en compte lorsque votre route passe par un détroit entre des îles.

Lire la carte comme un skipper : la routine météo

En navigation, une routine rigoureuse est plus utile qu'une étude occasionnelle et approfondie :

1. Avant le départ : examinez la carte synoptique et son évolution sur les trois derniers jours, au moins trois jours de cartes de prévision, des GRIB issus de deux modèles, la prévision textuelle officielle et la tendance à long terme. Choisissez votre fenêtre météo avec une marge (voir les leçons de préparation de route).
2. À chaque changement de quart : notez la position, le baromètre (et sa tendance), la direction et la force du vent, l'état de la mer, la houle, la nébulosité et la visibilité. Ce sont vos propres observations et elles constituent la référence.
3. Deux fois par jour : téléchargez ou recevez les prévisions récentes et comparez-les à ce que vous avez réellement observé. Si le modèle est en retard ou en avance, corrigez.
4. Lorsque le baromètre baisse plus vite que prévu : considérez-le comme un avertissement, quelle que soit la prévision. Agissez plus tôt : prenez des ris, sécurisez, déroutez.
5. Lorsque le vent adonne brutalement : un front froid vient de passer ou vous êtes dans un talweg. Préparez-vous aux rafales, aux averses fortes et à un changement rapide de l'état de la mer.

Une règle utile est la règle des 3 heures : si en 3 heures le baromètre a baissé de plus de 6 hPa ou si le vent a augmenté de deux forces Beaufort, votre plan n'est plus valable et vous devez réévaluer la navigation.

Vagues, houle et cambrure

Le danger des vagues tient à la cambrure plutôt qu'à la seule hauteur. La cambrure est la hauteur de la vague divisée par sa longueur d'onde. En eau profonde, la longueur d'onde est proportionnelle au carré de la période : environ 1,56 fois la période au carré, en mètres. Ainsi, une houle de 12 secondes a une longueur d'onde d'environ 225 m, tandis qu'une vague de vent de 5 secondes mesure environ 39 m de long.

Click to zoom

Une houle de 4 m de période 12 secondes a une cambrure d'environ 1 sur 56 : le bateau monte et passe confortablement par-dessus. Une vague de 4 m de période 5 secondes a une cambrure d'environ 1 sur 10, proche de la limite de déferlement d'environ 1 sur 7. Ce sont les vagues déferlantes qui font chavirer les bateaux ; la force d'une crête qui déferle peut être plusieurs fois supérieure à celle d'une vague non déferlante de même hauteur.

Autres causes de mer dangereuse :

• Mers croisées : la houle venue d'un système lointain qui croise une mer de vent locale produit une mer confuse, en forme de pyramides, avec des crêtes déferlantes inattendues. C'est fréquent après un front froid, lorsque la nouvelle mer de vent se construit en travers de l'ancienne houle.
• Effet de haut-fond : à mesure que les vagues rencontrent une eau moins profonde que la moitié environ de leur longueur d'onde, elles ralentissent, se cambrent et peuvent déferler. Les bancs et le rebord du plateau continental (par exemple au sud-ouest de l'Irlande et dans le golfe de Gascogne) peuvent produire des mers dangereuses.
• Vent contraire au courant ou à la marée.

Vent contraire au courant

Lorsque le vent souffle contre un courant, les vagues ralentissent, leur longueur diminue et leur hauteur augmente. Une brise modérée contre un fort courant peut produire une mer courte, cambrée et déferlante, disproportionnée par rapport au vent.

Click to zoom

La visualisation de la NASA ci-dessous montre à quel point les courants de surface réels de l'Atlantique Nord sont complexes. Le Gulf Stream (couleurs chaudes, à gauche) est un fleuve d'eau rapide et étroit, et il se fragmente en méandres et tourbillons en remontant vers le nord-est. Chaque bord d'un méandre a un courant qui va dans une direction différente, de sorte que les conditions de vent contraire au courant peuvent changer en quelques milles.

Click to zoom

Image : Greg Shirah, NASA Scientific Visualization Studio, domaine public, via Wikimedia Commons

Le Gulf Stream avec un vent de nord et le courant des Aiguilles avec un coup de vent de sud-ouest sont des exemples notoires. Au Royaume-Uni, la même physique s'applique à plus petite échelle dans les raz de marée (Portland, Alderney, le Lizard) et sur les bancs, où une force 5 contre une marée de vive-eau peut créer une mer dangereuse pour un petit voilier. Planifiez vos traversées de ces zones avec le vent et la marée dans le même sens, et par grand vent, tenez-vous à bonne distance des raz.

Cyclones tropicaux

Les cyclones tropicaux (TRS) s'appellent ouragans dans l'Atlantique et le nord-est du Pacifique, typhons dans le nord-ouest du Pacifique, et cyclones dans l'océan Indien et le Pacifique Sud. Ils sont hors de la zone d'exploitation normale de la plupart des navigations Yachtmaster Offshore, mais un skipper Offshore doit les comprendre, car beaucoup d'entre eux finissent par naviguer vers les Caraïbes, les Açores ou au-delà.

Formation

Click to zoom

Un TRS a besoin :

1. De températures de surface de la mer supérieures à environ 26,5 °C, sur une profondeur d'océan suffisante.
2. D'une latitude d'au moins environ 5° par rapport à l'équateur, pour que la force de Coriolis puisse initier la rotation. Ils se forment rarement à moins de 5° de l'équateur.
3. D'un faible cisaillement vertical du vent, pour que la tempête en formation ne soit pas déchirée.
4. D'une perturbation préexistante, comme une onde d'est au large de l'Afrique de l'Ouest.
5. D'air humide dans la moyenne troposphère.

La tempête est un moteur thermique alimenté par la chaleur latente libérée lorsque la vapeur d'eau se condense. Les vents dépassent 64 nœuds dans un ouragan, avec un œil calme de 10 à 30 nm de diamètre entouré du mur de l'œil, où se trouvent les vents les plus forts et les pluies les plus abondantes. La saison des ouragans de l'Atlantique Nord s'étend officiellement du 1er juin au 30 novembre, avec un maximum d'août à octobre. La tactique la plus simple et la seule vraiment fiable pour un voilier est de ne pas s'y trouver : planifiez vos traversées hors de la saison et restez en contact avec les bulletins du National Hurricane Center.

La photographie satellite ci-dessous, prise depuis la Station spatiale internationale, montre la structure d'un ouragan mûr : l'œil central dégagé, l'anneau de nuages imposants (le mur de l'œil) où se trouvent les vents les plus forts et les pluies les plus abondantes, et les bandes pluvieuses en spirale qui s'enroulent vers le centre.

Click to zoom

Image : Mike Trenchard, NASA Johnson Space Center, domaine public, via Wikimedia Commons

Signes annonciateurs

• Une houle inhabituelle venant de la direction de la tempête, parfois plusieurs jours à l'avance.
• Baromètre : la variation diurne tropicale normale (environ 3 hPa deux fois par jour) est perturbée. Une pression inférieure de 3 hPa à la moyenne saisonnière est un avertissement ; inférieure de 5 hPa, une tempête est très probablement proche.
• Cirrus rayonnant depuis un point de l'horizon, puis nuages qui s'épaississent.
• Vent qui augmente, souvent d'une direction inhabituelle.

Demi-cercles

En regardant dans la direction de déplacement de la tempête, le demi-cercle de droite dans l'hémisphère Nord est le demi-cercle dangereux et celui de gauche est le demi-cercle navigable. Dans l'hémisphère Sud, ils sont inversés.

Click to zoom

Le côté droit est dangereux pour deux raisons. La vitesse de translation de la tempête s'ajoute à la vitesse de rotation du vent, de sorte que les vents et les mers y sont les plus forts. Et le vent tend à pousser un bateau devant la tempête, dans sa trajectoire. Dans le demi-cercle navigable, la vitesse de translation se retranche et le vent tend à vous éloigner de la trajectoire.

Déterminer dans quel demi-cercle vous vous trouvez (hémisphère Nord)

Utilisez la loi de Buys Ballot pour trouver le relèvement du centre (dos au vent, le centre est à votre gauche et un peu devant ; dans un TRS, face au vent, le centre se trouve à environ 90 à 135° sur votre droite, selon la distance). Observez ensuite comment le vent évolue sur plusieurs heures :

Dans l'hémisphère Sud, les règles sont inversées : un vent refusant signifie demi-cercle dangereux.

Tactiques d'évitement (hémisphère Nord)

• Demi-cercle dangereux : placez le vent par tribord avant (au plus près tribord amures) et prenez le maximum de vitesse pour vous éloigner du centre.
• Demi-cercle navigable : placez le vent par tribord arrière et prenez la vitesse maximale pour vous éloigner du centre.
• Sur la trajectoire, devant la tempête : placez le vent par tribord arrière et rejoignez le demi-cercle navigable.

Dans l'hémisphère Sud, remplacez « tribord » par « bâbord ». Vérifiez fréquemment que la tactique fonctionne : le baromètre doit cesser de baisser et le vent doit faiblir.

Exemple commenté : le deuxième jour d'une navigation de trois jours

Vous êtes à 90 nm de votre destination, lors d'une navigation de trois jours dans les approches occidentales. Vos relevés du journal à 06 h 00 :

• Baromètre 1006 hPa, en baisse de 9 hPa dans les 3 dernières heures (en baisse très rapide).
• Vent de sud-est force 5, refusant lentement.
• Cirrostratus avec un halo autour du soleil ce matin, maintenant altostratus qui s'épaissit.
• Le GRIB (GFS) indique 25 nœuds de moyenne de sud dans 12 heures. Le Shipping Forecast de 05 h 20 donne « sud 6 à coup de vent 8, parfois coup de vent fort 9 plus tard » pour votre zone.
• Le port de destination a une fenêtre d'accès liée à la marée qui s'ouvre dans 18 heures. Un port de repli avec une entrée utilisable par tous les temps se trouve à 8 heures, au largue.

Analyse. Tous les signes vont dans le même sens : un front chaud approche par l'ouest, devant une dépression profonde. Une baisse du baromètre de plus de 6 hPa en 3 heures indique qu'un coup de vent est probable. La moyenne GRIB de 25 nœuds, plus 30 % pour les rafales, donne déjà 32 nœuds, et la prévision officielle est plus sévère que le GRIB, ce qui est habituel : les prévisionnistes ont constaté que le modèle sous-estime le creusement.

Options. Poursuivre signifie arriver à destination vers le pic du coup de vent, après une nuit blanche de l'équipage, et peut-être devoir attendre au large la fenêtre de marée. Se dérouter permet d'atteindre un abri avant les pires conditions, au largue confortable.

Décision. Dérouter maintenant, tant que l'équipage est encore frais et que le vent reste modéré. Prendre des ris avant le front, informer l'équipage et consigner le raisonnement dans le journal. Vérifier l'entrée du port de repli dans un coup de vent de sud avant de s'engager.

Exemple commenté : localiser la dépression et préparer la traversée

Vous êtes dans les approches occidentales à 49° N, 10° W, cap à l'est vers Falmouth, à 180 nm, à 6 nœuds. À 09 h 00, le vent est sud-sud-ouest force 5 et le baromètre indique 1004 hPa, après une baisse de 5 hPa en 3 heures. À 12 h 00, le vent est sud-ouest force 6 et le baromètre indique 999 hPa. À 15 h 00, le vent est ouest-sud-ouest force 7 et le baromètre indique 995 hPa, toujours en baisse. Le Shipping Forecast de 17 h 00 pour votre zone indique : « sud-ouest 7 à coup de vent fort 9, adonnant à l'ouest, pluie puis averses, modéré ou bon ».

Étape 1 : où est la dépression ? Tournez le dos au vent de sud-ouest. Dans l'hémisphère Nord, la dépression est à votre gauche et un peu devant, c'est-à-dire au nord-ouest ou au nord. Au fur et à mesure que le vent adonne, de sud-sud-ouest à sud-ouest puis à ouest-sud-ouest, la dépression passe au nord de vous et se déplace vers l'est. C'est le schéma du secteur chaud, suivi de l'approche du front froid.

Étape 2 : que nous dit la pression ? Une baisse d'environ 4 à 5 hPa dans chacune des trois dernières périodes de 3 heures est une « baisse rapide ». Le Shipping Forecast a mentionné un coup de vent fort 9. La tendance de la pression associée à un vent qui adonne implique que le front froid est sur le point de passer, ou vient de passer, dans les deux prochaines heures.

Étape 3 : que se passe-t-il ensuite ? La pression baissant encore, le front froid n'est pas encore arrivé. Lors de son passage, attendez-vous à un net adonnement vers le nord-ouest, à des averses fortes, des grains et une remontée brutale de la pression, de 5 hPa ou plus en une heure. Le vent peut encore augmenter lorsque le baromètre remonte (« première remontée après une dépression, annonce un coup plus fort »).

Étape 4 : décision. Prenez tout de suite le troisième ris et le tourmentin, dégagez le pont, informez le quart, faites attacher chacun et enfiler son gilet de sauvetage. Comme le vent est sud-ouest à ouest et que votre cap est est, vous êtes au grand largue ou vent arrière : l'état de la mer est une préoccupation, et la nouvelle mer de vent du nord-ouest va croiser l'ancienne houle de sud-ouest après le front. Gardez de la marge de manœuvre : la côte de Cornouailles est une côte sous le vent par vents d'ouest et de nord-ouest forts. Prévoyez de prendre le large en sécurité et de mettre à la cape ou de fuir sous un petit foc plutôt que de pousser vers Falmouth de nuit avec un équipage épuisé.

Étape 5 : leçons pour le journal. Consignez les heures, les relevés de baromètre, les directions du vent et les raisons des décisions. La question de l'examinateur « qu'avez-vous fait et pourquoi ? » attend exactement ce commentaire.

Exemple commenté : de l'espacement des isobares au vent de surface

Sur une carte de surface à 50° N, les isobares sont espacées de 4 hPa. À l'aide de l'échelle de vent géostrophique, vous mesurez un espacement de 150 nm entre les isobares près de votre position.

• Une différence de 4 hPa sur 150 nm correspond à un gradient d'environ 0,027 hPa par nm, soit environ 1,6 hPa par degré de latitude. D'après l'échelle à 50° N, cela correspond à un vent géostrophique d'environ 25 nœuds.
• Le vent de surface au-dessus de la mer représente environ deux tiers à trois quarts du vent géostrophique, soit 17 à 19 nœuds de moyenne (force 5). Il sera refusé de 10 à 15 degrés par rapport à la direction des isobares.
• Les rafales peuvent dépasser la moyenne de 30 à 50 %, soit 22 à 28 nœuds, ce qui correspond à des rafales de force 6.
• Si, sur la carte suivante, les mêmes isobares sont espacées de 75 nm, le vent géostrophique double pour atteindre environ 50 nœuds, et le vent moyen de surface atteint 34 à 38 nœuds (force 8). Les rafales dans les averses dépasseront 45 nœuds.

Cela montre pourquoi des isobares qui se resserrent méritent plus d'attention que la pression au centre de la dépression.

Ce que l'examinateur attend

• On vous demandera d'interpréter une carte synoptique : dire où sont les fronts, quel temps ils apporteront, à quelle vitesse ils se déplacent et ce que vous feriez.
• On vous demandera comment vous obtiendriez la prévision au large et comment vous la vérifieriez.
• On vous posera une question « et si » sur un baromètre en baisse : donnez toujours les chiffres (baisse de pression par 3 heures, signification du terme, ce que vous feriez).
• Connaissez parfaitement la loi de Buys Ballot, et sachez l'appliquer dans les deux hémisphères.
• Pour les TRS, énoncez les règles des demi-cercles, les tactiques d'évitement pour les deux hémisphères, et dites clairement que la meilleure tactique est d'éviter entièrement la saison et la zone.

Erreurs courantes

• Prendre les données GRIB pour une prévision. Ce sont des sorties de modèle non vérifiées, qui montrent un vent moyen : ajoutez les rafales et comparez avec la prévision textuelle officielle.
• Lire la pression sans sa tendance. Le taux de variation est l'indicateur de court terme essentiel.
• Ignorer les dépressions secondaires. Les petites dépressions sur les fronts froids traînants peuvent se creuser vite et passent facilement inaperçues sur les GRIB.
• Sous-estimer le vent contraire au courant ou à la marée. Même des vents modérés contre des courants forts créent des mers cambrées et déferlantes.
• Confondre les demi-cercles des TRS. Dans l'hémisphère Nord : vent qui adonne, demi-cercle dangereux à droite, vent par tribord avant.
• Ne regarder que la hauteur des vagues. La période et la cambrure déterminent le danger.
• Ne pas prendre de ris avant un front froid. Les grains et les sauts de vent arrivent brutalement.
• Oublier que la hauteur significative des vagues est une moyenne. Les vagues individuelles atteignent le double de la hauteur annoncée.
• Se fier à une seule source de prévision. Comparez au moins deux sources : un modèle et une prévision textuelle officielle.
• Ignorer l'accélération du vent autour des îles et des caps. Le vent peut être 30 à 50 % plus fort que la prévision pour la mer ouverte.

Résumé

• Les vents au large sont plus forts et les mers se forment plus haut qu'à proximité de la côte ; planifiez en fonction de la configuration à grande échelle.
• Des isobares serrées signifient un vent fort ; le vent tourne en sens antihoraire et légèrement vers l'intérieur autour d'une dépression de l'hémisphère Nord.
• Connaissez l'enchaînement des nuages, du vent, de la pression et de la visibilité à travers le front chaud, le secteur chaud, le front froid et l'occlusion.
• Les talwegs, les dorsales et les maxima de courant-jet en altitude déterminent si les dépressions de surface se creusent ou se comblent.
• Les GRIB donnent un vent moyen sur une grille grossière ; les prévisions textuelles intègrent le jugement et les avertissements du prévisionniste. Utilisez les deux, ainsi que le baromètre.
• C'est la cambrure, et non la hauteur, qui rend les vagues dangereuses : les périodes courtes, les mers croisées, les hauts-fonds et le vent contraire au courant cambrent toutes les vagues.
• Les TRS se forment au-dessus des mers tropicales chaudes ; évitez la saison. Hémisphère Nord : demi-cercle dangereux à droite, vent qui adonne, vent par tribord avant ; demi-cercle navigable à gauche, vent qui refuse, vent par tribord arrière.

Vérifiez votre compréhension

1. Dans l'hémisphère Nord, vous tournez le dos à un vent de sud-ouest. Où se trouve le centre de la dépression ?

Réponse : À votre gauche et un peu devant : environ au nord-ouest ou au nord-nord-ouest de vous.

2. Décrivez les changements de vent et de pression lorsqu'un front froid passe.

Réponse : Le vent adonne brutalement, souvent avec des grains et des rafales, et la pression, qui pouvait être stable ou en baisse dans le secteur chaud, remonte brusquement. Une forte pluie avec des cumulonimbus laisse place à un air plus clair avec des averses et une très bonne visibilité.

3. On prévoit qu'une dépression de surface passe sous le côté avant (est) d'un talweg en altitude. Que va-t-elle probablement faire ?

Réponse : Se creuser, car la divergence en altitude en avant du talweg évacue l'air de la colonne et abaisse la pression de surface.

4. Un fichier GRIB indique un vent moyen de 22 nœuds dans un flux de nord-ouest avec averses. Quelles rafales prévoiriez-vous ?

Réponse : Au moins 30 % de plus, soit environ 29 nœuds, et dans un air instable avec averses, les rafales peuvent dépasser la moyenne de 50 % ou plus, soit 33 nœuds ou davantage dans les grains. Dimensionnez la voilure en conséquence.

5. Pourquoi une vague de 3 m de période 5 secondes est-elle plus dangereuse qu'une houle de 3 m de période 10 secondes ?

Réponse : La longueur d'onde est proportionnelle au carré de la période : environ 39 m pour 5 secondes et 156 m pour 10 secondes. La vague courte est quatre fois plus cambrée (environ 1 sur 13 contre 1 sur 52), proche du déferlement, et les vagues déferlantes provoquent des chavirages.

6. Le baromètre a baissé de 7 hPa en 3 heures. Que vous indique cela ?

Réponse : Une baisse très rapide : un coup de vent ou une tempête est probable prochainement. Prenez des ris, sécurisez le bateau, réexaminez vos options de repli et considérez votre position par rapport à la dépression qui approche.

7. Dans l'hémisphère Nord, près d'un TRS, le baromètre baisse et le vent adonne régulièrement. Où vous trouvez-vous et que devez-vous faire ?

Réponse : Dans le demi-cercle dangereux (de droite). Placez le vent par tribord avant et prenez le maximum de vitesse pour vous éloigner du centre.

8. Quelles sont les cinq conditions nécessaires à la formation d'un TRS ?

Réponse : Des températures de surface de la mer supérieures à environ 26,5 °C ; une latitude supérieure à environ 5° de l'équateur pour l'effet Coriolis ; un faible cisaillement vertical du vent ; une perturbation préexistante ; et de l'air humide dans la moyenne troposphère.

9. Pourquoi éviter de traverser un raz avec une force 5, alors que la force 5 reste bien dans les limites de votre bateau ?

Réponse : Un vent contraire à un fort courant de marée raccourcit et cambre les vagues, créant des mers déferlantes bien plus dangereuses que ne le laisse supposer la force du vent. Traversez avec le vent et la marée dans le même sens, ou attendez la renverse de courant.

10. Citez quatre façons de recevoir une prévision météo à 300 nm de la terre, et donnez une limite de chacune.

Réponse : Navtex (portée limitée à environ 250 à 400 nm de la station, texte seulement) ; SafetyNET via Inmarsat-C (nécessite un récepteur, texte seulement) ; radiotélécopie et réseaux vocaux HF/BLU (nécessitent une radio, du temps et de l'habileté, la réception varie) ; téléchargement de GRIB par téléphone satellite (coût au mégaoctet, vent moyen seulement et aucune vérification par un prévisionniste). Votre baromètre et vos propres observations sont une cinquième source.

11. Que signifient « imminent », « bientôt » et « plus tard » dans le Shipping Forecast ?

Réponse : « Imminent » signifie dans les 6 heures suivant l'heure d'émission de la prévision, « bientôt » signifie de 6 à 12 heures, « plus tard » signifie au-delà de 12 heures.

12. Une ligne de cumulonimbus sombres approche du nord-ouest et vous êtes au grand largue, toutes voiles dehors. Que faites-vous ?

Réponse : Prenez des ris ou réduisez la voilure avant son arrivée, vérifiez que l'équipage est attaché et porte ses vêtements de quart, abattez pour réduire la puissance, notez l'heure et le saut de vent dans le journal, et attendez-vous à un net adonnement et à une mer agitée par rafales après le passage du grain.