Campagne NAWDIC : un vol nocturne dans des nuages de glace
La campagne de mesure internationale NAWDIC («North Atlantic Waveguide, Dry Intrusion, and Downstream Impact Campaign»), entre décembre 2025 et mars 2026, vise à mieux comprendre les processus dynamiques et physiques qui forment les événements météorologiques extrêmes en hiver et à mieux les représenter dans les modèles de circulation atmosphérique.
La quatrième semaine a réservé quelques sueurs froides à l’équipe de la campagne sur place : des vibrations dans le train d’atterrissage de l’avion ATR sont apparues. Retour de l’avion à Francazal (Occitanie) pour inspection et réparation. Une partie importante de l’équipe SAFIRE s’est rendue à Francazal le lundi et est revenue le jeudi, après les réparations sur le train d’atterrissage et le remplacement d’une pièce du pilote automatique.
Un « sting jet » potentiel à étudier
Malgré ce contretemps, trois vols ont pu être effectués durant la semaine (Figure 1) : un vol s’est intéressé à la tête nuageuse d’une petite dépression, dans laquelle un jet de basses couches s’est formé — potentiellement un « sting jet » — un autre vol a traversé plusieurs fois un front chaud, sans bande transporteuse d’air froid en apparence ; et un troisième vol a chassé un front froid.
Figure 1 : Trajectoires des trois vols effectués par l’avion ATR42 (avion scientifique français piloté par SAFIRE) lors de la quatrième semaine de la campagne. Crédits : N. Maury, H. Burgaud, N. Chiabrando.
Le vol du 27 février 2026 a eu pour but d’échantillonner une tête nuageuse associée à une petite dépression frontale au sud de l’Irlande et un jet de fines échelles, comme simulé par le modèle Arpege (figure 2).
La zone en rouge sur la figure au sud de la dépression correspond à un jet d’intensité modérée avec des vents moyens autour de 25 m/s. L’intensité de ce jet a été mesurée grâce au radar Doppler BASTA à bord de l’avion (Figure 3). Puisque le radar pointe vers la droite de l’avion, des vitesses Doppler positives correspondent à un vent qui s’éloigne de l’avion, tandis que des vitesses négatives correspondent à des vents se dirigeant vers l’avion
Figure 2 : Prévision du vent à 950 mb du 27 février à 9h UTC par le modèle ARPÈGE initialisé le vendredi 27 Février à minuit UTC, ainsi que l’image Satellite de la dépression (visualisation by AERIS).
La zone de vent en basses couches montrée sur la figure 3, indique probablement le « sting jet » vu sur la prévision Arpege de la figure 2. Une étude plus approfondie devra être menée pour caractériser ce jet et éventuellement l’identifier comme un « sting jet » d’intensité modérée, c’est à dire un jet descendant de la moyenne troposphère entre la tête nuageuse et la zone plus sèche à l’avant
Figure 3 : Vitesse restituée le long de la visée du radar Doppler BASTA à bord de l’avion ATR42 le vendredi 27 février 2026. La zone blanchâtre dans la partie sud et basse du vol correspond probablement au jet de basses couches de la figure 2, avec des vents en provenance de l’ouest autour de 20-25 m/s. Crédit quicklook : J.Delanoë.
Grâce aux mesures des sondes microphysiques (figure 4) il sera également possible d’estimer les effets d’évaporation des hydrométéores dans la tête nuageuse.
Figure 4 : Sondes microphysiques installées sous l’aile droite de l’ATR-42 pour mesurer la concentration et la forme des hydrométéores prises durant le vol du vendredi 27 Février 2026 (PMA, CNRS-INSU, OPGC-LaMP). On peut voir au loin un Arc-en ciel sous un nuage précipitant ! Crédit photo : Aymeric Dziduch.
Un front chaud inhabituel
Le vol du 28 février a eu pour objectif d’étudier un front chaud arrivant sur l’Irlande par l’ouest (figure 5).
À l’inverse des fronts chauds habituels, les vitesses de vent les plus élevées se trouvaient du côté chaud du front chaud, et pas du côté froid ! Une des difficultés de ce vol résidait dans le fait que les modèles n’étaient pas d’accord sur la vitesse de propagation de la dépression et prévoyaient le front assez loin de Shannon : il y avait donc un risque de ne pas l’atteindre car potentiellement hors de portée de l’avion. D’autant que le vent était de face par rapport à l’avion, ce qui réduisait l’autonomie de l’avion.
Figure 5 : (À gauche), Image satellite de la dépression au Nord Ouest de l’Irlande le 28 Février 2026 à 21h UTC. La pression de surface est représentée par les contours colorées et provient des dernières prévisions du Centre Européen initialisées à 12h UTC le 28 Février 2026. À droite : vent à 925 mb à partir des mêmes prévisions. La ligne violette correspond à la trajectoire de l’avion. Le but était d’atteindre la zone de vents forts. Visualisation depuis l’outil AERIS.
Le front a pu être atteint et traversé une première fois entre 20h et 20h35, comme on peut le voir sur la figure 6. Une zone de ciel clair en basse couche était présente à la sortie du front, où les modèles y prévoyaient des vents forts.
Ceux ci ont été mesurés aux alentours de 25 m/s grâce aux instruments in-situ, mais aussi grâce au radar qui a pu enregistrer les forts vents notamment dans les petits cumulus derrière le front (21:15-21:30).
Des nuages de glace ont été traversés au cours de ce vol nocturne en haute altitude et la neige est tombée à certains moments à plus basse altitude : une aubaine pour les microphysiciens !
Figure 6 : Vitesse Doppler dérivée du radar RASTA à bord de l’avion ATR42 le samedi 28 février 2026. Les lignes noires correspondent à la trajectoire de l’avion. Crédit quicklook : J.Delanoë.
Des cristaux de glace détectés pendant un vol nocturne
Le dernier vol de la semaine a eu lieu dimanche 1er Mars en début d’après-midi. Son but : observer le front froid du même système qui arrivait droit sur l’Irlande depuis le Sud-Ouest (figure 7).
Figure 7 : (A gauche) Image satellite de la dépression au Nord Ouest de l’Irlande le 1er Mars 2026 à 17h UTC. La pression de surface est représentée par les contours colorées et provient des dernières prévisions de l’IFS initialisés à 12h UTC le 1er Mars 2026. La trajectoire de l’ATR est affichée en violet (Visualisation depuis AERIS). (A droite) Mesures au niveau de l’avion de la température et de la vitesse du vent (Planet, Atmosphere).
La figure 7 montre le secteur froid au sud de la dépression, associé avec des nuages éparses assez proches du sol. À l’ouest de cette zone, une région avec des nuages très épais correspond au secteur chaud, qui est associé à des mouvement d’air chaud ascendants, appelés la bande transporteuse d’air chaud.
La limite entre ces deux régions représente le front froid. L’air froid venant du nord-ouest pousse l’air chaud à l’est et comme l’air froid est plus dense que l’air chaud, l’air froid se “glisse” sous l’air chaud. L’air chaud est donc poussé vers le haut, ce qui provoque de la condensation et ce qui explique la présence de nuages très épais dans ce secteur, que l’on peut voir sur la figure 7.
Figure 8 : Reflectivité obtenue par les radars RASTA (vignette du haut) et BASTA (vignette du bas) à bord de l’avion ATR42 le dimanche 1er Mars 2026. Les lignes noires correspondent à la trajectoire de l’avion. Crédit quicklook : J.Delanoë.
Le front a été très vite dépassé, juste avant 16h autour de 12°W, plus rapidement que ce qui avait été planifié à partir des prévisions des modèles. De nombreux ajustements ont donc dû être effectués en cours de vol pour pouvoir traverser le front plusieurs fois. Au moment de la traversée à basse altitude du front, la température a changé de quelques degrés, mais surtout la vitesse du vent a décru brutalement de 25 m/s à 15 m/s en moins d’une minute de vol (vignette de droite sur la figure 7).
La réflectivité mesurée par les radar RASTA (verticale) et BASTA (horizontale) au cours de ce vol est visible sur la même figure. Les zones de ciel clair ne réfléchissant pas le signal, cette figure donne l’information sur la présence de nuages ou de précipitations.
Figure 9 : Cristaux de glace détectés durant le vol du dimanche 1er Mars 2026. La fenêtre du haut correspond à la sonde HVPS qui mesure des grosses particules. Ici, un panel correspond à 2cm. La fenêtre du milieu correspond à la sonde 2DS, et la taille d’une vignette est de 1.2mm. La troisième vignette correspond à l’instrument CDP qui mesure les particules de l’ordre de quelques microns. Toutes ces sondes proviennent de la Plateforme de Mesures Aéroportées de l’observatoire OPGC. (Crédit: Pierre Coutris).
Ce vol a traversé des nuages épais à différentes couches, ce qui a permis de faire de nombreuses mesures de microphysique nuageuse. La figure 9 montre des agrégats de glace mesurés pendant le vol.
Édité par Daniel Peyronel (ICOM-IPSL).
Pour en savoir plus
Suivre la campagne :
> Quatre phénomènes différents en une semaine
> L’Europe balayée par une série de tempêtes
> Situation météorologique exceptionnelle en Bretagne
> Mieux comprendre la formation des vents forts dans les tempêtes
> Observations de la tempête Goretti (8 janvier 2026)
Partenaires nationaux impliqués : LMD, LATMOS, LaMP-OPGC, CNRM-Météo-France, LAERO, AERIS, Safire.
Financements nationaux : projet bilatéral franco-allemand ANR-DFG DICHOTOMI (Dry Intrusion and Cloud Head winds On Top Of Marine Interfaces), Institut Pierre-Simon Laplace (IPSL), Centre national d’études spatiales (CNES).
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