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Le maximum trouvé vers 35 000-36 000 pieds (10 500-10 800 m environ) semble réel : en effet, l'altitude la plus fréquentée se situe nettement plus bas : 30 000-31 000 pieds (9 000-9 300 m environ) et la décroissance du trafic est assez rapide au-dessus de ce niveau. La moyenne mensuelle des altitudes où une turbulence a été rencontrée varie régulièrement de 30 200 pieds (un peu plus de 9 000 m) en mars (minimum) à 34 000 pieds (10 200 m environ) en juillet (maximum). Cette variation paraît effectivement due à des causes météorologiques (altitude de la tropopause et altitude de la couche des vents les plus forts, plus élevées en été). FIGURE 1. — Répartition moyenne mensuelle des cas de turbulence modérée au-dessus des U.S.A. du 1-9-1960 au 31-12-1962. FIGURE 2. — Répartition suivant l'altitude des cas de turbulence modérée ou forte. Répartition régionale Un maximum apparaît le long des rocheuses, sous le vent de la chaîne. Le maximum absolu se situe au-dessus du Kentucky et est vraisemblablement digne de confiance, puisque non situé sur les routes aériennes les plus fréquentées. On trouve un maximum en hiver dans presque toutes les régions. La seule exception concerne les états voisins de l'atlantique, de la Floride à la frontière canadienne, pour lesquels le maximum se produit au printemps. On trouve un minimum en été dans toutes les régions, à la seule exception du Nord-Est où le minimum est automnal. Liaison entre les courants-jets et la turbulence Cette liaison n'a pu être étudiée que pour la seconde année. Elle donne, en pourcentages, les résultats suivants : Situation du point d'observation par rapport au courant-jet Sur la gauche, Sur la droite, à moins de 240 km de 240 km de 240 km de Automne 34 % 31 % 35 % Hiver 39 % 29 % 32 % Printemps 36 % 26 % 38 % Été 29 % 30 % 41 % En ce qui concerne les cas des deux premières colonnes, leur répartition en fonction de la courbure du courant-jet est la suivante : Courbure du courant-jet Cyclonique Anticyclonique rectiligne Nulle
états voisins de l'atlantique, de la Floride à la frontière canadienne, pour lesquels le maximum se produit au printemps. On trouve un minimum en été dans toutes les régions, à la seule exception du Nord-Est où le minimum est automnal. Liaison entre les courants-jets et la turbulence Cette liaison n'a pu être étudiée que pour la seconde année. Elle donne, en pourcentages, les résultats suivants : Situation du point d'observation par rapport au courant-jet Sur la gauche, Sur la droite, à moins de 240 km de 240 km de 240 km de Automne 34 % 31 % 35 % Hiver 39 % 29 % 32 % Printemps 36 % 26 % 38 % Été 29 % 30 % 41 % En ce qui concerne les cas des deux premières colonnes, leur répartition en fonction de la courbure du courant-jet est la suivante : Courbure du courant-jet Cyclonique Anticyclonique rectiligne Nulle (jet Automne 47 % 20 % 33 % Hiver 26 % 28 % 46 % Printemps 28 % 38 % 34 % Été 46 % 17 % 37 % Si l'on situe les observations de turbulence par rapport aux isocinètes, on constate que 8 % sont au voisinage de la courbe 150 nœuds et 43 % au voisinage de la courbe 100 nœuds pour l'ensemble de l'année. En hiver, 56 % sont au voisinage de la courbe 100 nœuds contre 12 % seulement en été. 11 % des cas observés se situent entre deux courants-jets (c'est-à-dire à une distance n'excédant pas 480 km de l'un comme de l'autre). Ils se répartissent ainsi : 5 % entre courants parallèles, 3 % entre courants divergents et 3 % entre courants convergents. Liaison avec la situation synoptique L'étude ne mentionne malheureusement pas à quel niveau la situation est considérée. Il s'agit probablement du niveau 300 mb, à moins qu'il ne s'agisse, dans chaque cas particulier, de la carte correspondant au niveau le plus voisin de celui de l'observation. Si l'on considère que la courbure des isohypses, on obtient la répartition suivante : Courbure des isohypses Cyclonique Anticyclonique Nulle Automne 52 % 22 %
courbe 150 nœuds et 43 % au voisinage de la courbe 100 nœuds pour l'ensemble de l'année. En hiver, 56 % sont au voisinage de la courbe 100 nœuds contre 12 % seulement en été. 11 % des cas observés se situent entre deux courants-jets (c'est-à-dire à une distance n'excédant pas 480 km de l'un comme de l'autre). Ils se répartissent ainsi : 5 % entre courants parallèles, 3 % entre courants divergents et 3 % entre courants convergents. Liaison avec la situation synoptique L'étude ne mentionne malheureusement pas à quel niveau la situation est considérée. Il s'agit probablement du niveau 300 mb, à moins qu'il ne s'agisse, dans chaque cas particulier, de la carte correspondant au niveau le plus voisin de celui de l'observation. Si l'on considère que la courbure des isohypses, on obtient la répartition suivante : Courbure des isohypses Cyclonique Anticyclonique Nulle Automne 52 % 22 % 26 % Hiver 27 % 28 % 45 % Printemps 33 % 34 % 33 % Été 47 % 24 % 29 % On notera, en particulier, le faible pourcentage des cas où la courbure est cyclonique en hiver, et, en toutes saisons, le pourcentage non négligeable des cas à courbure anticyclonique. 21 % des cas observés peuvent être considérés comme liés à des ondes orographiques. 16 % des cas observés se situent à moins de 240 km de l'axe d'un thalweg au niveau 300 mb. Ils sont répartis en nombre égal à l'avant et à l'arrière du thalweg. 3 % des cas sont associés à un minimum fermé ou à un minimum en formation. Le tableau ci-dessous précise cette répartition par saison : Onde orographique Thalweg fermé Automne 22 % 26 % 5 % Hiver 30 % 11 % 1 % Printemps 23 % 14 % 4 % Été 18 % 18 % 1 % Turbulence à haute altitude Les résultats des observations effectuées aux niveaux supérieurs à 40 000 pieds (12 000 m environ) sont groupés dans le tableau ci-après : ALTITUDE TURBULENCE NOMBRE PAS DE km D'OBSTURB. faible modérée de pieds ou forte 40-50 12-15 35 40
courbure anticyclonique. 21 % des cas observés peuvent être considérés comme liés à des ondes orographiques. 16 % des cas observés se situent à moins de 240 km de l'axe d'un thalweg au niveau 300 mb. Ils sont répartis en nombre égal à l'avant et à l'arrière du thalweg. 3 % des cas sont associés à un minimum fermé ou à un minimum en formation. Le tableau ci-dessous précise cette répartition par saison : Onde orographique Thalweg fermé Automne 22 % 26 % 5 % Hiver 30 % 11 % 1 % Printemps 23 % 14 % 4 % Été 18 % 18 % 1 % Turbulence à haute altitude Les résultats des observations effectuées aux niveaux supérieurs à 40 000 pieds (12 000 m environ) sont groupés dans le tableau ci-après : ALTITUDE TURBULENCE NOMBRE PAS DE km D'OBSTURB. faible modérée de pieds ou forte 40-50 12-15 35 40 % 26 % 34 % 50-60 15-18 139 49 % 17 % 34 % 60-70 18-21 228 66 % 9 % 25 % Le classement par intensité est le suivant : ALTITUDE RÉPARTITION (%) DES INTENSITÉS NOMBRE DE milliers CAS DE TURB. Faible modérée forte de pieds 40-50 12-15 27 44 % 48 % 8 % 50-60 15-18 135 41 % 43 % 16 % 60-70 18-21 142 55 % 38 % 7 % On remarquera que la plupart des cas se situent dans la stratosphère nettement au-dessus de la tropopause. Si incomplète soit-elle, cette première statistique sur la turbulence dans la stratosphère, constitue une information précieuse. Elle nous apprend que la turbulence — même la forte turbulence — ne peut être considérée comme rare dans la basse stratosphère. Il semble cependant que la turbulence tende à diminuer au-dessus d'un niveau de l'ordre de 18 000 m. Mais ce dernier résultat doit être accueilli avec prudence tant que nous ne disposerons pas de renseignements plus nombreux et plus généralisés et que nous ne connaîtrons pas mieux les mécanismes de la turbulence stratosphérique. ÉTUDE DU CARACTÈRE STATIONNAIRE DE LA PRESSION À PARIS (1er janvier 1962 au 1er mars 1962) par P.
44 % 48 % 8 % 50-60 15-18 135 41 % 43 % 16 % 60-70 18-21 142 55 % 38 % 7 % On remarquera que la plupart des cas se situent dans la stratosphère nettement au-dessus de la tropopause. Si incomplète soit-elle, cette première statistique sur la turbulence dans la stratosphère, constitue une information précieuse. Elle nous apprend que la turbulence — même la forte turbulence — ne peut être considérée comme rare dans la basse stratosphère. Il semble cependant que la turbulence tende à diminuer au-dessus d'un niveau de l'ordre de 18 000 m. Mais ce dernier résultat doit être accueilli avec prudence tant que nous ne disposerons pas de renseignements plus nombreux et plus généralisés et que nous ne connaîtrons pas mieux les mécanismes de la turbulence stratosphérique. ÉTUDE DU CARACTÈRE STATIONNAIRE DE LA PRESSION À PARIS (1er janvier 1962 au 1er mars 1962) par P. BERNADET, M. LAUR, B. VANDESWALME Météorologie Nationale RÉSUMÉ Les auteurs après avoir rappelé la définition du coefficient d'autocorrélation d'une fonction aléatoire du temps, étudient la pression à Paris pour la période du 1er janvier au 1er mars 1962. Ils trouvent que le coefficient d'autocorrélation de la pression varie peu pendant la période considérée, et que pendant cette période, la pression peut être considérée comme une fonction aléatoire du temps stationnaire d'ordre 2. SUMMARY After having recalled the definition of autocorrelation of an aleatory function of time, the authors are making a study of pressure in Paris for the period from the 1st of January to the 1st March 1962. They have found that the coefficient of autocorrelation of the pressure was at little variance during the considered period and during this period the pressure can be considered as an aleatory function of stationary time of ranging about 2. RESUMÉ Le auteur, après avoir recordé la définition du coefficient de autocorrelation d'une fonction aléatoire du temps, étudie la pression à Paris, dans le période du 1er de janvier au 11 mars 1962. Il rencontre que le coefficient de autocorrelation de la pression varie peu pendant le période considérée, et, pendant cette
la période considérée, et que pendant cette période, la pression peut être considérée comme une fonction aléatoire du temps stationnaire d'ordre 2. SUMMARY After having recalled the definition of autocorrelation of an aleatory function of time, the authors are making a study of pressure in Paris for the period from the 1st of January to the 1st March 1962. They have found that the coefficient of autocorrelation of the pressure was at little variance during the considered period and during this period the pressure can be considered as an aleatory function of stationary time of ranging about 2. RESUMÉ Le auteur, après avoir recordé la définition du coefficient de autocorrelation d'une fonction aléatoire du temps, étudie la pression à Paris, dans le période du 1er de janvier au 11 mars 1962. Il rencontre que le coefficient de autocorrelation de la pression varie peu pendant le période considérée, et, pendant cette période, la pression peut être considérée comme une fonction aléatoire du temps stationnaire d'ordre 2. On sait que le coefficient d'autocorrélation d'une fonction aléatoire X(t) est défini par C'est donc en général une fonction de t et de t. La fonction sera dite stationnaire (d'ordre 2) si p(t, t) est indépendant de t, c'est-à-dire si l'on peut écrire : Rappelons également quelques propriétés élémentaires de ces fonctions d'autocorrélation (1). — pour p = 0, p(0) = X2 — la fonction d'autocorrélation est une fonction paire. On a : et à cause du caractère stationnaire on peut remplacer t par t + x et il vient : — on a l'importante relation (inégalité de Schwarz) — on passe simplement dans le cas d'un spectre continu de X(t) au coefficient d'autocorrélation par la transformation de FOURIER : et réciproquement : Ces propriétés montrent l'importance du coefficient d'autocorrélation dans le cas d'un phénomène stationnaire. Nous avons calculé le coefficient d'autocorrélation de la pression à Paris du 1er janvier 1962 au 1er mars 1962. Les moyennes portaient sur 60 jours consécutifs et x variait de 0 à 59, c'est-à-dire que le calcul de p(x) pour c variant de 0 à 59 nécessitait la mise
indépendant de t, c'est-à-dire si l'on peut écrire : Rappelons également quelques propriétés élémentaires de ces fonctions d'autocorrélation (1). — pour p = 0, p(0) = X2 — la fonction d'autocorrélation est une fonction paire. On a : et à cause du caractère stationnaire on peut remplacer t par t + x et il vient : — on a l'importante relation (inégalité de Schwarz) — on passe simplement dans le cas d'un spectre continu de X(t) au coefficient d'autocorrélation par la transformation de FOURIER : et réciproquement : Ces propriétés montrent l'importance du coefficient d'autocorrélation dans le cas d'un phénomène stationnaire. Nous avons calculé le coefficient d'autocorrélation de la pression à Paris du 1er janvier 1962 au 1er mars 1962. Les moyennes portaient sur 60 jours consécutifs et x variait de 0 à 59, c'est-à-dire que le calcul de p(x) pour c variant de 0 à 59 nécessitait la mise en œuvre de 120 valeurs consécutives de la pression. Les pressions utilisées ont été les pressions ramenées au niveau de la mer, du Bourget à 12 heures sans filtrage ou adoucissement par moyenne. Les courbes représentatives sont données en annexe. On a d'abord tracé les courbes en faisant varier t de jour en jour (du 1er janvier 1962 au 15 février 1962). Puis, devant les résultats obtenus on a tracé les courbes pour t variant de 5 jours en effet, on constate que les courbes représentatives varient peu de l'une à l'autre, c'est-à-dire que p(t, x) ne dépend que de r. Le coefficient d'autocorrélation de la pression pendant la période considérée a donc été sensiblement indépendant de la date. La pression pendant cette période peut donc être considérée comme une fonction aléatoire du temps sensiblement stationnaire d'ordre 2. Il serait hasardeux de généraliser un résultat obtenu sur un intervalle de temps aussi court. Mais dans la période considérée, la pression variable aléatoire stationnaire, est particulièrement bien adaptée à être prévue. Les calculs ont été effectués sur le calculateur KL 901 de la Météorologie Nationale. BIBLIOGRAPHIE [1] ANGOT (A.) : Compléments de mathématiques. Paris, 1949. SUR LA NATURE DES "ANGES" ATMOSPHÉRIQUES
de jour en jour (du 1er janvier 1962 au 15 février 1962). Puis, devant les résultats obtenus on a tracé les courbes pour t variant de 5 jours en effet, on constate que les courbes représentatives varient peu de l'une à l'autre, c'est-à-dire que p(t, x) ne dépend que de r. Le coefficient d'autocorrélation de la pression pendant la période considérée a donc été sensiblement indépendant de la date. La pression pendant cette période peut donc être considérée comme une fonction aléatoire du temps sensiblement stationnaire d'ordre 2. Il serait hasardeux de généraliser un résultat obtenu sur un intervalle de temps aussi court. Mais dans la période considérée, la pression variable aléatoire stationnaire, est particulièrement bien adaptée à être prévue. Les calculs ont été effectués sur le calculateur KL 901 de la Météorologie Nationale. BIBLIOGRAPHIE [1] ANGOT (A.) : Compléments de mathématiques. Paris, 1949. SUR LA NATURE DES "ANGES" ATMOSPHÉRIQUES OBSERVÉS AU RADAR par R. THOYON Ingénieur de la Météorologie RÉSUMÉ L'exploitation par les services de la Navigation Aérienne à Orly du puissant radar du Centre de Contrôle Régional Nord (X : 23 cm) se trouve périodiquement contrariée par de nombreux échos parasites, plus ou moins mobiles, communément appelés « anges ». Ce phénomène, par l'abondance des échos, atteint parfois une ampleur considérable. L'auteur s'est attaché à en étudier les circonstances parallèlement aux conditions météorologiques. Il établit successivement que les « anges » ont une vitesse propre par rapport à l'air, qu'ils sont capables de modifier leur route, qu'ils sont accessibles à une observation visuelle attentive et constitués en fait par des groupes d'oiseaux en cours de migration. SUMMARY The rise of the powerful RADAR of North Regional Center of Control (X : 23 em) by the Air Navigation Service at Orly is periodically disturbed by numerous, more or less moving radar echoes, commonly called the « Angels ». By the echoes abundance, this phenomenon reaches sometimes a considerable buxomness. The author is trying to study the circumstances of this phenomenon parallelly to the meteorological conditions. He is successively proving that the « angels » have their own speed with
anges ». Ce phénomène, par l'abondance des échos, atteint parfois une ampleur considérable. L'auteur s'est attaché à en étudier les circonstances parallèlement aux conditions météorologiques. Il établit successivement que les « anges » ont une vitesse propre par rapport à l'air, qu'ils sont capables de modifier leur route, qu'ils sont accessibles à une observation visuelle attentive et constitués en fait par des groupes d'oiseaux en cours de migration. SUMMARY The rise of the powerful RADAR of North Regional Center of Control (X : 23 em) by the Air Navigation Service at Orly is periodically disturbed by numerous, more or less moving radar echoes, commonly called the « Angels ». By the echoes abundance, this phenomenon reaches sometimes a considerable buxomness. The author is trying to study the circumstances of this phenomenon parallelly to the meteorological conditions. He is successively proving that the « angels » have their own speed with respect to the air, that they are able to change their direction, that they are accessible to an attentive visual observation and that they are composed, in fact, by the birds groups in the way of migration. RESUMEN La explotación por los oficios de Navegación Aérea en Orly del potente radar del Centro de Control Regional Nord (X : 23 cm) está periódicamente contrariada por numerosos ecos parásitos más o menos móviles, comúnmente llamados « ángeles ». Este fenómeno, por la abundancia de los ecos alcanza a veces una amplitud considerable. El autor se aplicó a estudiar las circunstancias paralelamente a las condiciones meteorológicas. Estableció sucesivamente que los « ángeles » tienen una velocidad propia por la que toca el aire, que son capaces de cambiar su vía, que son accesibles a una observación visual atenta, y que son compuestos en hecho por grupos de aves en emigración. AVANT-PROPOS Dès la mise en service du premier radar au C.C.R. d'Orly en 1952 (*), les facilités qu'offrait cet équipement pour la détection des perturbations atmosphériques m'ont tout naturellement conduit à y faire de fréquentes observations. Le fait qu'à cette époque aucun dispositif d'élimination des échos fixes n'était appliqué, le rendait d'ailleurs
radar del Centro de Control Regional Nord (X : 23 cm) está periódicamente contrariada por numerosos ecos parásitos más o menos móviles, comúnmente llamados « ángeles ». Este fenómeno, por la abundancia de los ecos alcanza a veces una amplitud considerable. El autor se aplicó a estudiar las circunstancias paralelamente a las condiciones meteorológicas. Estableció sucesivamente que los « ángeles » tienen una velocidad propia por la que toca el aire, que son capaces de cambiar su vía, que son accesibles a una observación visual atenta, y que son compuestos en hecho por grupos de aves en emigración. AVANT-PROPOS Dès la mise en service du premier radar au C.C.R. d'Orly en 1952 (*), les facilités qu'offrait cet équipement pour la détection des perturbations atmosphériques m'ont tout naturellement conduit à y faire de fréquentes observations. Le fait qu'à cette époque aucun dispositif d'élimination des échos fixes n'était appliqué, le rendait d'ailleurs pour cet objet particulièrement efficace et de remarquables détections ont été faites alors, principalement de fronts froids ainsi que d'orages isolés jusqu'à 300 km de distance. (*) Radar Thomson, X = 10 cm. RADAR CCR ORLY OBSERVATIONS DU 25 FEVRIER 1961 — Dès le début également, les situations à super-réfraction se sont imposées à l'attention et les circonstances météorologiques responsables de ce phénomène n'ont pas tardé à être déterminées grâce aux données des radiosondages régulièrement effectués à Trappes. Des situations très caractéristiques à cet égard se sont présentées durant l'automne 1953 et notamment le 16 novembre 1953 où, par forte inversion basse de rayonnement et de subsidence, la vallée de la Loire devint repérable entre les hauteurs du Sancerrois et du Nivernais jusqu'au confluent de l'Allier; situation et phénomène qui firent l'objet d'un compte rendu à la Direction de la Météorologie Nationale. Ces diverses observations, fréquemment répétées par la suite, nous ont progressivement familiarisé avec les échos de nature variée visibles sur l'écran ainsi qu'à leur interprétation. — Lorsqu'apparurent en 1960, avec l'équipement radar du nouveau C.C.R. Nord, des échos d'« anges » inhabituels, il se confirma en effet, tant en raison de leur apparence que par les situations météorologiques
se sont imposées à l'attention et les circonstances météorologiques responsables de ce phénomène n'ont pas tardé à être déterminées grâce aux données des radiosondages régulièrement effectués à Trappes. Des situations très caractéristiques à cet égard se sont présentées durant l'automne 1953 et notamment le 16 novembre 1953 où, par forte inversion basse de rayonnement et de subsidence, la vallée de la Loire devint repérable entre les hauteurs du Sancerrois et du Nivernais jusqu'au confluent de l'Allier; situation et phénomène qui firent l'objet d'un compte rendu à la Direction de la Météorologie Nationale. Ces diverses observations, fréquemment répétées par la suite, nous ont progressivement familiarisé avec les échos de nature variée visibles sur l'écran ainsi qu'à leur interprétation. — Lorsqu'apparurent en 1960, avec l'équipement radar du nouveau C.C.R. Nord, des échos d'« anges » inhabituels, il se confirma en effet, tant en raison de leur apparence que par les situations météorologiques concomitantes, qu'ils ne se rattachaient à aucune des catégories déjà observées : ni échos sur précipitations, ni échos de super-réfraction. Alerté par la maintenance radar pour en rechercher les circonstances d'apparition et les causes, j'ai été amené en fait à en poursuivre l'étude jusqu'à éclaircissement du problème. OBSERVATIONS ET CONCLUSIONS SUR LA NATURE DES ANGES CONSTATES AU RADAR Les diverses étapes se sont ainsi présentées : 1) Les anges ont une vitesse propre par rapport à l'air — Les tout premiers relevés ont porté sur la direction et la vitesse de déplacement des anges; les premières recherches sur l'altitude à laquelle se présentait un vent correspondant. Les sondages effectués trois ou quatre fois par jour à Trappes par radiothéodolite ou par radar, donnaient une parfaite connaissance des vents régnant à la verticale d'Orly, surtout si l'on voulait bien faire correspondre les heures d'utilisation avec celles des sondages. Il apparut ainsi immédiatement qu'il était aberrant de considérer les anges comme se déplaçant purement et simplement dans le vent. Aucun vent à aucune altitude jusqu'à 16 000 m ne correspondait souvent au déplacement observé ou d'autres fois, celui-ci conduisait à situer le phénomène à une altitude de 7 000 à 8 000