Visibilité - Définition

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Introduction

Brouillard matinal sur le Golden Gate Bridge, San Francisco.

En météorologie, la visibilité est la distance à laquelle il est possible de distinguer clairement un objet, quelle que soit l'heure. On peut mesurer la visibilité horizontale et verticale, souvent différentes l'une de l'autre. Par exemple, la visibilité horizontale peut être très mauvaise dans un banc de brouillard mais relativement bonne à la verticale si celui-ci est mince.

La visibilité météorologique se rapporte à la transparence de l'air : la visibilité est donc indépendante de la présence de lumière. Dans le domaine de l'aviation, plusieurs sous-classes comme la « portée visuelle de piste » (PVP) ont été définies. En air extrêmement propre, en Arctique ou dans les montagnes, la visibilité peut atteindre 70 à 100 kilomètres. Cependant, la visibilité est souvent légèrement réduite à cause de la pollution atmosphérique et de la forte humidité.

Conditions météorologiques réduisant la visibilité

La visibilité est importante pour toutes les formes de circulation : routes, navigation et aviation. C'est pour cela que les véhicules et certains éléments du sol (pistes d'atterissage, virages, etc.) sont balisés par des lampes ou des surfaces réfléchissantes, tels des catadioptres. L’Organisation météorologique mondiale considère que la visibilité maximale est la longueur du trajet que doit effectuer dans l’atmosphère un faisceau de rayons lumineux parallèles, émanant d’une lampe à incandescence, à une température de couleur de 2 700 K, pour que l’intensité du flux lumineux soit réduite à 0,05 fois sa valeur originale; il s'agit de la portée optique météorologique. Les éléments qui peuvent réduire la visibilité sont :

  • l'eau liquide en suspension dans l'air (brume, brouillard, nuages) ;
  • les aérosols en suspension qui forment la brume sèche ;
  • les précipitations liquides (pluie) ou solides (neige) ;
  • les fumées, en particulier lors des feux de forêt ;
  • les tempêtes de sable dans les déserts ;
  • le blizzard ;
  • la poudrerie (chasse-neige élevée) et les bourrasques de neige.

Qualificatifs

A titre d'exemple, les bulletins français de météo marine utilisent l'échelle suivante.

Qualification Distance (en milles marins)
Bonne supérieure à 5 milles marins
Médiocre entre 2 et 5 milles marins
Mauvaise entre 0,5 et 2 milles marins
Brouillard inférieure à 0,5

Mesure

Diffusomètre

Pour mesurer la visibilité horizontale, les météorologistes utilisent des repères visuels qui se trouvent à une distance connue du point d’observation (un château d’eau, un bâtiment, une colline, etc.). Si l’on peut apercevoir nettement les contours d’un des repères sur fond de ciel, la visibilité est au moins égale à la distance qui sépare le repère du point d’observation. Il existe également des appareils de mesure de la visibilité.

Le transmissiomètre émet un faisceau lumineux étroit en direction d’un récepteur dont on mesure l’affaiblissement au cours du trajet. En déterminant le coefficient d’atténuation de l’atmosphère, l'appareil peut donner la visibilité horizontale dans l'espace entre l'émetteur et le récepteur. Cette mesure n'est valide que pour l'espace entre l'émetteur et le récepteur à un moment donnée mais si on la prend sur une certaine période de temps, sa moyenne peut être étendue à la région d'intérêt.

Le diffusomètre optique est un appareil qui consiste en un émetteur lumineux, un laser en général, et d'un récepteur. Les deux sont placés à un angle d'autour de 35° de l'horizontale, pointant vers une direction commune. Le coefficient d'extinction de l'onde émise est mesuré à partir de la diffusion latérale sur des particules dans l'air, telles la brume, qui se trouve entre l'émetteur et le récepteur. Le principal défaut de la mesure par cet instrument est qu'elle est faite dans un petit volume d'atmosphère, pas toujours représentatif de la visibilité générale.

Le célomètre est un laser qui émet à la verticale et dont le récepteur perçoit les retours de lumière venant des obstructions. En général, on l'utilise pour connaître la hauteur de la base des nuages mais des obstructions partielles comme la brume vont retourner un signal diffus qui peut être interprété comme la visibilité verticale.

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