L'émagramme en toute simplicité : lire l'atmosphère avant de voler

Parmi les outils du pilote qui prépare ses vols, l'émagramme est sans doute celui qui impressionne le plus. Il intimide avec son quadrillage penché et ses courbes en zigzag. Une fois l'idée de base comprise, il devient pourtant l'un des graphiques les plus parlants de la météo. En quelques courbes, il vous dit jusqu'où monteront les thermiques, à quelle altitude se formeront les nuages et si la journée sera calme ou très instable.

À quoi ça sert, un émagramme ?

Un émagramme est un graphique qui décrit l'état de l'atmosphère à un endroit donné, depuis le sol jusqu'à plusieurs milliers de mètres d'altitude. Il vient d'un ballon-sonde lâché à heures fixes ou plus souvent d'un modèle de prévision numérique qui calcule la même chose pour l'heure et le lieu de votre choix. Il comporte deux courbes principales, la température de l'air à chaque altitude, et la température du point de rosée qui indique à quel point l'air est proche de la saturation.

En parapente, c'est utile parce que le comportement d'un thermique dépend de l'écart de température entre la bulle d'air qui monte et l'air qui l'entoure, et c'est précisément ce que montre l'émagramme.

Les lignes d'un émagramme

Un émagramme se lit avec quelques repères. Voici d'abord un émagramme vide, avec ses lignes de fond.

Sur ce fond, on trace deux courbes, la température de l'air à chaque altitude (la courbe d'état), et la température du point de rosée. C'est leur forme qui raconte la journée.

La bulle qui monte se refroidit

Imaginez une bulle d'air chauffée par le sol qui se détache et commence à monter. En prenant de l'altitude, elle rencontre une pression de plus en plus faible. Elle se dilate alors, ce qui provoque son refroidissement. Comme les échanges de chaleur avec l'air autour d'elle sont très limités, on considère que cette transformation se fait sans échange de chaleur : c'est ce qu'on appelle une transformation adiabatique.

Tant que l'air n'est pas saturé en vapeur d'eau, autrement dit tant qu'aucun nuage ne se forme, il se refroidit d'environ 1 °C tous les 100 mètres. C'est ce qu'on appelle le gradient adiabatique sec.

Maintenant, comparons cette bulle d'air avec l'air qui l'entoure. Lui aussi se refroidit avec l'altitude, mais pas forcément à la même vitesse. En moyenne, dans l'atmosphère standard, la température diminue de 6,5 °C par kilomètre, soit 0,65 °C tous les 100 mètres. Cette valeur peut toutefois varier fortement d'un jour à l'autre.
Tout dépend donc de la température de la bulle par rapport à celle de l'air environnant.

• Si la bulle est plus chaude que l'air qui l'entoure, elle est plus légère et continue de monter.
• Si elle est de même température, elle stagne.
• Si elle devient plus froide, elle redescend.

L'endroit où la température de la bulle rejoint celle de l'air ambiant est le plafond du thermique. Au-dessus, la bulle ne peut plus monter.

Stable, instable, conditionnel

Selon la façon dont la température de l'air varie avec l'altitude, on dit que l'atmosphère est :

• Stable, quand la température baisse peu avec l'altitude (ou ne baisse pas du tout) : la bulle se retrouve vite plus froide que son environnement et retombe. Aucune convection ne peut se développer.
• Instable, quand la température baisse rapidement, au rythme du gradient adiabatique sec ou plus : une bulle qui part du sol reste plus chaude que l'air autour d'elle et continue de monter tant que dure la situation. L'atmosphère est alors très favorable aux thermiques, parfois trop.
• Conditionnellement instable, dans les cas intermédiaires, entre 0,6 et 1 degré par 100 mètres : l'air est stable pour une bulle sèche, mais devient instable pour une bulle saturée. Une fois le nuage formé, il peut donc se développer fortement.

Quand l'atmosphère est stable, l'air bouge peu et les ascendances sont rares. Les conditions peuvent être agréables pour voler, mais il est difficile de prendre de l'altitude. À l'inverse, une atmosphère très instable favorise la formation de thermiques puissants. Le pilote doit alors rester vigilant, car ces conditions peuvent aussi entraîner de fortes turbulences et provoquer des orages.

Pour reconnaître ces orages dans le ciel et savoir quand se poser, lisez Orages et cumulonimbus.