Section 2 OCOM M436.02 – DÉCRIRE LES MASSES ET LES FRONTS D'AIR

CADETS DE L'AVIATION ROYALE DU CANADA
NIVEAU DE QUALIFICATION QUATRE
GUIDE PÉDAGOGIQUE
 
SECTION 2
OCOM M436.02 – DÉCRIRE LES MASSES ET LES FRONTS D'AIR
Durée totale :
90 min
PRÉPARATION
INSTRUCTIONS PRÉALABLES À LA LEÇON

Les ressources nécessaires à l'enseignement de cette leçon sont énumérées dans la description de leçon qui se trouve dans la publication A-CR-CCP-804/PG-002, Norme de qualification et plan du niveau quatre, chapitre 4. Les utilisations particulières de ces ressources sont indiquées tout au long du guide pédagogique, notamment au PE pour lequel elles sont requises.

Réviser le contenu de la leçon pour se familiariser avec la matière avant de l'enseigner.

Réviser le contenu et préparer la démonstration qui se trouve à l’annexe A.

Préparer les transparents qui se trouvent aux annexes B et C.

Photocopier le document qui se trouve à l’annexe D pour chaque cadet.

Préparer les stations d’apprentissage qui se trouvent aux annexes E à I.

Photocopier la série de feuilles de travail sur les fronts qui se trouve à l’annexe J pour chaque cadet.

DEVOIR PRÉALABLE À LA LEÇON

S.O.

APPROCHE

L’exposé interactif a été choisi pour les PE 1 et 2 afin d'initier les cadets aux masses et aux fronts d’air et de stimuler leur intérêt sur le sujet.

Une activité en classe a été choisie pour le PE 3 parce que c’est une façon interactive de présenter les types de fronts et les conditions météorologiques qui leur sont associées.

INTRODUCTION
RÉVISION

S.O.

OBJECTIFS

À la fin de la présente leçon, le cadet doit être en mesure de décrire les masses et les fronts d’air.

IMPORTANCE

Il est important que les cadets puissent décrire les masses et les fronts d’air parce que ces connaissances aident à comprendre les changements de conditions météorologiques. Être capable de décrire les masse et les fronts d’air fournit les connaissances pour les fonctions d’instruction possibles et fait partie des notions fondamentales que les cadets auront besoin s’ils poursuivent leur instruction en aviation.

Point d’enseignement 1
Expliquer les conditions météorologiques présentes dans une masse d’air
Durée : 10 min
Méthode : Exposé interactif
LES CONDITIONS MÉTÉOROLOGIQUES PRÉSENTES DANS UNE MASSE D'AIR

Un total de trois facteurs principaux détermine les conditions météorologiques dans une masse d’air :

le contenu en humidité ;

le processus de refroidissement ; et

la stabilité de l’air.

Le contenu en humidité

Les masses d’air continentales sont très sèches et peu de nuages s’y développent. Le contenu élevé en humidité dans l’air maritime peut entraîner la formation de nuages, de précipitations et de brouillard.

Le processus de refroidissement

Même si l’air est humide, la formation de condensation et de nuages ne se produit que si la température chute au point de rosée. Les processus de refroidissement qui contribuent à la formation de condensation et de nuages sont les suivants :

contact avec une surface refroidie par rayonnement,

advection au-dessus d’une surface plus froide, et

expansion entraînée par soulèvement.

La formation de nuages dans une masse d’air n’est pas uniforme. Par exemple, les nuages peuvent se former dans une région où l’air fait l'objet d'une ascendance orographique, même si le reste de la masse d’air est claire.

La stabilité de l’air

Lorsque l'air est stable, les nuages stratus et une mauvaise visibilité sont courants, et lorsque l'air est instable, les cumulus et une bonne visibilité sont courants.

Les caractéristiques des masses d’air froid et chaud

Les masses d’air froid (p. ex., les masses d’air arctiques et polaires) ont normalement les caractéristiques suivantes :

instabilité,

turbulence,

bonne visibilité,

nuages cumuliformes, et

précipitations sous forme d'averses de pluie, de grêle et d’orages.

Les masses d’air chaud (p. ex., les masses d’air tropique) ont normalement les caractéristiques suivantes :

stabilité,

air calme,

mauvaise visibilité,

nuages stratiformes et brouillard, et

précipitations sous forme de bruine.

CONFIRMATION DU POINT D’ENSEIGNEMENT 1
QUESTIONS :
Q1.

Quels sont les trois facteurs principaux qui déterminent les conditions météorologiques dans une masse d’air?

Q2.

Quels sont les processus de refroidissement qui contribuent à la formation de condensation et de nuages?

Q3.

Quelles sont les caractéristiques d’une masse d’air chaud?

RÉPONSES ANTICIPÉES :
R1.

Le contenu en humidité, le processus de refroidissement et la stabilité de l’air.

R2.

Contact avec une surface refroidie par rayonnement, advection au-dessus d'une surface plus froide et expansion entraînée par soulèvement.

R3.

Stabilité, air calme, mauvaise visibilité, nuages stratiformes et brouillard et précipitations sous forme de bruine.

Point d’enseignement 2
Définir et expliquer les types de fronts
Durée : 15 min
Méthode : Exposé interactif
FRONTS

Un front est la limite entre deux masses d’air différentes. L’interaction entre les masses d’air le long de leur zone frontale est responsable des variations météorologiques.

Faire la démonstration décrite à l’annexe A pour illustrer la combinaison des masses d'air chaud et froid.

(1)

Permettre aux cadets de s’approcher pour qu’ils puissent observer ce qui se produira.

(2)

Demander aux cadets de prédire ce qui arrivera lorsque l’intercalaire sera retiré.

(3)

Observer la réaction entre l’eau de couleur rouge et celle de couleur bleu.

L’eau colorée en bleu représente une masse d’air froid et l’eau colorée en rouge, une masse d’air chaud. La zone où ces deux masses d’air se rencontrent et se mélangent est un front.

Montrer les transparents qui se trouvent à l’annexe B pendant la présentation des fronts.

L’eau bleue (plus froide et plus dense) glisse sous l’eau plus chaude; c’est le même phénomène qui survient avec l’air.

Figure 1 Figure 1  Front froid
Remarque. Tiré de « Remote Sensing Tutorial » par N. Short, 2005, Federation of American Scientists. Extrait le 26 février 2009 du site http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect14/Sect14_1c.html
Figure 1  Front froid

La masse d’air froid est plus dense et tend donc à descendre et à couper l’air chaud qui monte par-dessus l’air froid.

Figure 2 Figure 2  Front chaud
Remarque. Tiré de « Remote Sensing Tutorial » par N. Short, 2005, Federation of American Scientists. Extrait le 26 février 2009 du site http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect14/Sect14_1c.html
Figure 2  Front chaud

Montrer les transparents qui se trouvent à l’annexe C pendant la présentation des symboles de fronts.

Une masse d’air est une grande section de la troposphère avec des propriétés uniformes de température et d’humidité, à l’horizontal. Une masse d'air peut s’étendre sur plusieurs milliers de kilomètres et prendre les propriétés de la surface au-dessus de laquelle elle s’est formée.

Une formation au-dessus de la glace et la neige de l’Arctique sera sèche et froide. Une formation au-dessus du Pacifique Sud sera chaude et humide. Une formation au-dessus d’un vaste plan d'eau est humide et s’appelle une masse d’air maritime. Une masse d’air au-dessus d’une vaste surface terrestre est sèche et s’appelle une masse d'air continental.

Figure 3 Figure 3  Masses et fronts d’air
Remarque. Tiré de Air Command Weather Manual (p. 6-8), 2004, Winnipeg, Manitoba, Wing Publishing Office. Droit d’auteur 2004 par Sa Majesté la Reine du chef du Canada.
Figure 3  Masses et fronts d’air

Distribuer le document de l’annexe D à chaque cadet. Les cadets inscrivent chaque symbole au fur et à mesure qu’il est présenté.

Figure 4 Figure 4  Symboles des fronts
Remarque. Tiré de « Weather », About.com par R Oblanck, droit d'auteur 2009 par The New York Times Company. Extrait le 27 février 2009 du site http://weather.about.com/od/frontsandairmasses/qt/front_symbols.htm
Figure 4  Symboles des fronts
CONFIRMATION DU POINT D’ENSEIGNEMENT 2
QUESTIONS :
Q1.

Définir ce qu’est un front.

Q2.

De quoi l'interaction entre les masses d'air le long de leurs zones frontales est-elle responsable?

Q3.

Expliquer ce qui se produit lorsqu’une masse d'air froid et une masse d'air chaud se rencontrent.

RÉPONSES ANTICIPÉES :
R1.

Un front est la limite entre deux masses d’air différentes.

R2.

Des changements météorologiques.

R3.

L’air dans une masse d’air froid est plus dense et tend donc à descendre et à couper l'air chaud. L’air dans une masse d’air chaud tend à monter au-dessus de l'air froid.

Point d’enseignement 3
Diriger une activité en classe qui décrit les types de fronts et les conditions météorologiques qui leur sont associées
Durée : 55 min
Méthode : Activité en classe
ACTIVITÉ
OBJECTIF

L'objectif de cette activité est de permettre aux cadets d’identifier les différents types de fronts et les conditions météorologiques qui leur sont associées.

RESSOURCES

des stylos et des crayons,

des crayons de couleur et des marqueurs,

les feuilles d'information sur les fronts aux annexes E à I, et

les feuilles de travail sur les fronts à l’annexe J.

DÉROULEMENT DE L’ACTIVITÉ

Monter et identifier clairement cinq stations d’apprentissage telles que décrites aux annexes E à I.

INSTRUCTIONS SUR L’ACTIVITÉ

1.Distribuer les cinq feuilles de travail sur les fronts et des stylos et crayons à chaque cadet.

2.Répartir les cadets en groupes de deux ou trois personnes et attribuer chaque groupe à l’une des stations d’apprentissage.

3.Demander aux cadets de remplir la feuille de travail appropriée pour les fronts de cette station.

Aux stations de travail qui ont plus d’une illustration, le cadet peut choisir celle qu’il va dessiner.

4.Après neuf minutes, demander aux groupes de passer à la station suivante jusqu'à ce que chaque groupe ait fait le tour des cinq stations.

5.Réviser les feuilles de travail sur les fronts avec la classe et répondre aux questions.

MESURES DE SÉCURITÉ

S.O.

CONFIRMATION DU POINT D’ENSEIGNEMENT 3

La participation des cadets à l’activité servira de confirmation de l’apprentissage de ce PE.

CONFIRMATION DE FIN DE LEÇON
QUESTIONS :
Q1.

Quelles sont les caractéristiques d’une masse d’air froid?

Q2.

Quels nuages signalent le passage d’un front chaud?

Q3.

Quel terme désigne la masse d'air chaud en forme de biseau allongée au-dessus de la masse d'air froid dans un front occlus?

RÉPONSES ANTICIPÉES :
R1.

Instabilité, turbulence, bonne visibilité, nuages cumuliformes et précipitations sous formes d’averses de pluie, de grêle et d’orages.

R2.

Les cirrus, les cirrostratus, les altostratus, les nimbostratus et les stratus.

R3.

Un « trowal ».

CONCLUSION
DEVOIR/LECTURE/PRATIQUE

S.O.

MÉTHODE D'ÉVALUATION

Cet OCOM est évalué conformément aux instructions de la publication A-CR-CCP-804/PG-002, Norme de qualification et plan du niveau quatre, chapitre 3, annexe B, COREN des sujets en aviation - évaluation combinée.

OBSERVATIONS FINALES

Il existe deux types de conditions météorologiques de base : les masses et les fronts d'air. Il est essentiel de connaître les masses et les fronts d'air pour comprendre les régimes climatiques et faire des prévisions exactes concernant les variations de conditions météorologiques. Ces connaissances sont essentielles pour l’instruction future dans le domaine de l'aviation et pour effectuer des fonctions d’instruction possibles à l’escadron.

COMMENTAIRES/REMARQUES À L'INSTRUCTEUR

On recommande que les trois périodes allouées à cet OCOM se donnent consécutivement.

Les cadets qui ont la qualification en aviation avancée peuvent aider pour cette leçon.

DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE

A3-044 Commandement aérien MCAFC 2-700. (2001). Manuel de météorologie du Commandement aérien. Ottawa, Ontario, Ministère de la Défense nationale.

C3-116 ISBN 0-9680390-5-7 MacDonald, A.F. et Peppler, I. L. (2000). Tiré de Entre ciel et terre : Édition du millénaire. Ottawa, Ontario, Aviation Publishers Co. Limited.

C3-334 Short, N. (2005). « Remote Sensing Tutorial ». Federation of American Scientists. Extrait le 26 février 2009 du site http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Sect14/Sect14_1c.html

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