Documents d'information technique A98H0003

Conditions météorologiques

Généralités

À 0 h, le 3 septembre 1998, l'ouragan Danielle se trouvait à environ 300 nm au sud-est de Halifax. La Nouvelle-Écosse subissait l'influence d'une faible crête de haute pression et les effets distants de l'ouragan. Une ligne d'orages se déplaçant sur la région de New York constituait l'autre système météorologique actif près de la trajectoire du vol SR 111. Les effets météorologiques des deux systèmes évoluaient de façon prévisible.

Il est probable que le vol SR 111 évitait l'orage qui était signalé à la verticale de l'aéroport à 0 h 10 min, tout juste après le départ. Si la ligne d'orages s'était déplacée vers l'est à une vitesse de 30 nœuds, l'orage se serait trouvé à 4 ou 5 nm à l'est de l'aéroport au moment du départ. Une image satellite montre les conditions météorologiques 47 minutes avant l'accident.

Prévisions de zone

Les prévisions FA1W émises à 17 h 45 min le 2 septembre 1998 (valides jusqu'à 12 h le 3 septembre 1998) pour la zone de l'est de l'État de New York (FAUS5) étaient les suivantes : nuages épars à 4 000 pieds, nuages fragmentés à 8 000 pieds, nuages en nappes jusqu'à 18 000 pieds, faibles averses de pluie très dispersées ou orages très dispersés avec faible pluie (les orages pouvant être violents) et cumulonimbus atteignant 40 000 pieds. Les prévisions FA1W mises à jour à 0 h 45 min le 3 septembre 1998 étaient les suivantes : nuages fragmentés de 4 000 à 6 000 pieds culminant à 18 000 pieds, faibles averses de pluie très dispersées, orages isolés avec faible pluie et cumulonimbus atteignant 40 000 pieds.

La zone FACN35 couvre Halifax et les provinces maritimes voisines; elle est constituée des régions suivantes : Gaspésie, Golfe, Nouveau-Brunswick, Détroits, Scotia Ouest et île de Sable. L'accident s'est produit dans la région de Scotia Ouest (région 5) de la zone FACN35. Le pronostic émis pour la zone FACN35 à 23 h 30 min le 2 septembre 1998, valide de 0 h à 12 h le 3 septembre 1998, indiquait qu'à 0 h, un faible creux barométrique s'étendait en altitude du nord-nord-est au sud-sud-ouest dans la partie ouest de la région. On prévoyait que le creux se déplacerait vers l'est à une vitesse de 20 nœuds et qu'à 12 h, il se trouverait près de Fredericton (Nouveau-Brunswick). À 0 h, on prévoyait que l'ouragan Danielle passerait bien au sud de la région de l'île de Sable durant la nuit. De l'humidité en basse altitude était prévue par endroits sur toutes les régions, humidité qui s'étendrait à toutes les altitudes à l'ouest et à proximité du creux, ainsi que sur la région de l'île de Sable. Des vents légers devaient souffler de l'est sur les régions, puis devenir modérés ou forts sur la région de l'île de Sable dans la deuxième moitié de la période de prévision. Les prévisions pour la région de Scotia Ouest étaient les suivantes : nuages épars occasionnellement fragmentés de 2 000 à 3 000 pieds culminant à 8 000 pieds, nuages fragmentés à 10 000 pieds culminant à 16 000 pieds pour former un ciel couvert à l'occasion, nuages fragmentés au-dessus de 25 000 pieds et visibilité supérieure à 6 milles terrestres (sm). Un fort verglas était prévu dans les cumulonimbus, et un givrage mixte modéré, dans les altocumulus et les cumulus bourgeonnants. Toutefois, du givrage blanc léger à modéré était prévu ailleurs dans les nuages se trouvant au-dessus de l'isotherme 0 °C, qui devait se situer à 9 000 pieds ASL dans le nord de la région et à 13 000 pieds ASL dans le sud de la région. La turbulence prévue était de modérée à forte dans les nuages de convection et légère ou nulle ailleurs.

Prévisions d'aérodrome (TAF) supplémentaires

Messages supplémentaires d'observation météorologique régulière pour l'aviation (METAR)

La station météorologique automatique WWE située sur la côte Atlantique, à environ 39 sm au sud-ouest du lieu de l'accident, n'a pas enregistré les couches nuageuses, mais elle a enregistré une visibilité supérieure à 9 sm à 1 h.

Vents et températures en altitude dans la région de Halifax

Pour la région de Halifax, les prévisions de vents émises à 15 h 30 le 2 septembre 1998 (valides de 21 h, le 2 septembre 1998, à 6 h, le 3 septembre 1998) étaient les suivantes :

On a analysé les données de l'enregistreur de données de vol (FDR) du SR 111 pour déterminer les vents et températures réelles durant la descente de l'avion dans la région de Halifax. En résumé, de 33 000 pieds jusqu'à 18 000 pieds, la direction du vent est passée d'environ 200 à 270°V; de 18 000 à 10 000 pieds, le vent a tourné à 180°V. De 33 000 à 10 000 pieds, la vitesse du vent a baissé de 66 à 4 nœuds, tandis que la température de l'air augmentait de −40 à 4 °C; la température était de −25 °C à 25 000 pieds et de 0 °C à 12 000 pieds. (La déclinaison magnétique à Halifax est de 20° ouest.)

Renseignements météorologiques significatifs (SIGMET)

Le 3 septembre 1998 à 0 h 55 min, le National Weather Service des É.-U. a émis un message SIGMET 1E valide jusqu'à 2 h 55 min, le 3 septembre 1998. Le message faisait état d'une ligne d'orages violents^{Note de bas de page 2} qui s'étendait de 30 nm au nord-ouest de Concord (New Hampshire) jusqu'à 50 nm au nord-est de Baltimore (Maryland), en passant par Bridgeport (Connecticut) et par un point situé à 40 nm au sud de Newark (New Jersey). Large de 20 milles, cette ligne, dont les nuages culminaient à 41 000 pieds, se déplaçait du nord-ouest à une vitesse de 30 nœuds. Le message prévoyait de la grêle dont le diamètre des grêlons pouvait atteindre un pouce, ainsi que des rafales de vent de surface pouvant atteindre 50 nœuds, surtout au sud de Bridgeport.

Au moment de l'accident, aucun message SIGMET ne s'appliquait à la région FACN35 ou aux alentours.

Rapports météorologiques de pilotes (PIREP)

Deux PIREP touchant la trajectoire du vol ont été émis la nuit de l'accident. À 23 h 35 min, l'équipage d'un Boeing 737 passant à 14 500 pieds au-dessus de Boston a signalé une couche de nuages fragmentés de 3 500 à 14 500 pieds et aucune turbulence. À 3 h 35 min, l'équipage d'un Boeing 747 au FL330 dans la région de Yarmouth a signalé de bonnes conditions de vol et de la turbulence faible à modérée près de Boston.

Orages

On a écouté l'enregistrement des communications des Services de la circulation aérienne (ATS) pour obtenir des précisions sur les orages dans le secteur de l'aéroport JFK. À 0 h 14, la tour de JFK avait averti l'avion qu'un orage de niveau 5 se trouvait à 15 nm au sud-ouest de l'aéroport JFK. L'équipage de conduite d'un autre appareil avait signalé, sur la fréquence de contrôle des départs, des orages au-dessus de l'intersection Merit (située à 50 nm au nord-est de JFK) en indiquant qu'ils formaient une ligne vers le sud-ouest à partir de l'intersection.

Selon le METAR émis par JFK à 23 h 51 min, le 2 septembre 1998, il y avait des cumulonimbus et de la foudre occasionnelle au loin vers le nord-ouest (à plus de 10 nm de l'aéroport). Le METAR émis par JFK à 0 h 10 min, le 3 septembre 1998, faisait état d'orages à proximité (à moins de 10 nm), dans le secteur ouest à nord-ouest, se déplaçant vers l'est avec de la foudre occasionnelle. Le METAR émis par JFK à 0 h 51 min, le 3 septembre 1998, signalait des orages à proximité au sud et des orages au loin au sud-ouest qui se déplaçaient vers l'est avec de la foudre fréquente.

Les systèmes radar du National Weather Service (NWS) peuvent déterminer objectivement les niveaux d'intensité des échos des radars météo au moyen d'équipement VIP. L'intensité des orages est classée selon une échelle allant de un à six de la façon suivante :

Foudre

La foudre nuage-sol la plus proche était tombée à environ 23 nm de la trajectoire du SR 111. Il arrive couramment que des composantes horizontales de la foudre nuage-sol soient canalisées dans un ou plusieurs nuages sur une distance allant jusqu'à 5 à 10 milles. Une fois passée l'intersection BETTE à 0 h 25 min, l'avion avait laissé derrière lui tous les orages et la foudre nuage-sol pour le reste du vol.

Dans des recherches sur les interactions électromagnétiques entre la foudre et les aéronefs, la NASA et le National Severe Storm Laboratory^{Note de bas de page 4} ont déterminé les conditions atmosphériques propices aux éclairs nuage-aéronef. Des expériences en vol ont permis d'identifier deux types de coups de foudre touchant les aéronefs. Le type le plus fréquent (qui représente 90 % des coups de foudre) consiste en de la foudre déclenchée par la pénétration d'un appareil dans une zone de champ électrostatique intense. L'autre type de coup de foudre se produit lorsqu'un aéronef intercepte une branche d'un éclair naturel nuage-nuage ou nuage-sol^{Note de bas de page 5}. Peu importe l'altitude ou la température, presque tous les cas de foudre touchant un aéronef se produisent lorsque celui-ci se trouve dans un nuage où il y a précipitation sous une forme ou une autre.

Au fil des ans, plusieurs accidents catastrophiques et de nombreux incidents moins graves attribuables à des coups de foudre ont été signalés. Dans tous les cas étudiés, l'accident s'est produit immédiatement après le coup de foudre en raison de l'explosion du carburant ou de la combinaison d'une forte turbulence et du coup de foudre. Il existe de rares cas où des employés d'entretien ont découvert des dommages causés à des aéronefs par la foudre sans que l'équipage de conduite de ces derniers n'aient remarqué de coups de foudre. Les coups de foudre entraînent habituellement une perturbation en vol (lumière, bruit, électricité statique, etc.). On a examiné l'enregistreur de données de vol (FDR) pour relever toute anomalie pouvant indiquer une perturbation électrique inhabituelle dans l'avion, mais en vain.

Pour que le vol SR 111 ait été touché par un éclair, il aurait fallu que l'avion se trouve dans une zone de champ électrostatique intense. Lorsque l'avion a décollé de JFK, il y avait une couche de nuages fragmentés entre 2 200 et 2 500 pieds, et une autre, à 4 000 pieds. L'avion aurait traversé la première couche en moins d'une minute; une minute et demie plus tard, l'avion avait contourné du mauvais temps (probablement des cumulonimbus ou un orage isolé). Il est donc improbable que l'avion ait accumulé une charge électrostatique suffisamment forte pour favoriser la foudre. Si l'avion avait été touché par la foudre et que l'équipage de conduite en eût estimé les conséquences comme étant graves, l'équipage l'aurait sans doute signalé aux ATS; normalement, les équipages de conduite ne signalent pas la foudre couramment produite dans un orage.

Conditions météorologiques reçues du vol 214 de British Airways (Speedbird)

À 1 h 16 min, l'équipage de conduite du Speedbird a transmis à l'équipage de conduite du SR 111 les conditions météo suivantes sur Halifax : vent du 100 degrés à 9 nœuds; visibilité de 15 milles, nuages épars à 12 000 pieds, nuages fragmentés à 25 000 pieds; température de 17 °C; point de rosée de 12 °C; calage altimétrique de 29,80 po Hg.

Les conditions météo signalées par le Speedbird étaient datées du 3 septembre à 0 h, et le code imprimé à côté du rapport météo était 030000. L'équipage de conduite du Speedbird a indiqué par mégarde que les conditions météo à 0 h étaient celles en vigueur à 3 h.

Conditions météorologiques demandées par l'équipage de conduite au moyen du Système d'échange de données techniques avion-sol en temps réel (ACARS)

Après que les membres de l'équipage de conduite eurent remarqué la présence d'émanations dans le poste de pilotage, ils ont envisagé de vérifier les conditions météo à diverses destinations, notamment New York, Boston et Bangor. À 0 h 14 min, l'équipage a demandé, au moyen de l'ACARS, les conditions météo pour les aéroports suivants : LLSG, JFK, KBOS et CVQM (inconnu). L'équipage a peut-être voulu entrer CYQM, qui désigne l'aéroport de Moncton (Nouveau-Brunswick), situé à 90 nm au nord-ouest de Halifax.

Exposé avant le vol

Le centre des opérations aériennes (FOC) obtient son information météorologique au moyen du système FOCUS, qui est basé à Zurich et qui fournit les renseignements à toutes les stations de Swissair. Les cartes météo sont obtenues du NWS, à Washington (DC).

À environ 19 h le jour du vol, le FOC a envoyé une trousse d'information pré-vol à l'équipage de conduite, qui était alors à l'hôtel. Cette trousse comprenait l'information sur la route à suivre, les conditions météo et la charge prévue. Même si l'exposé avant le vol n'est pas nécessaire pour un vol sans irrégularités prévues, le FOC de l'aéroport JFK donne un exposé aux pilotes pour tous les vols afin d'établir une bonne relation entre les agents d'opérations et les pilotes. À leur arrivée à l'aéroport, les pilotes reçoivent le plan de vol officiel, qui comprend les avis aux navigateurs aériens, l'information sur la route à suivre et sur les conditions météorologiques, ainsi que la masse réelle de l'avion chargé, et l'agent technique d'exploitation qui a dressé le plan de vol leur donne habituellement un exposé. S'il y a modification au plan de vol, c'est habituellement l'équipage de conduite qui le propose. Ainsi, une modification peut être apportée à la trajectoire de vol si l'équipage décide d'emporter une quantité minimale de carburant. Il peut parfois y avoir jusqu'à deux heures de roulage avant le départ. Une fois que l'équipage de conduite a reçu l'exposé et qu'il a signé le plan de vol, il se rend à l'avion. Lorsqu'il y a une serrure à code pour accéder à la passerelle d'embarquement, des employés à la porte de la passerelle assurent la sécurité.

Dans l'exposé avant le vol, on avait informé l'équipage du SR 111 qu'en raison d'un système météo engendré dans la région par l'ouragan Danielle, la trajectoire de vol passerait plus au nord que prévu. L'équipage a accepté cette modification et a signé le plan de vol. Le roulage et le décollage de JFK se sont déroulés sans histoire, si ce n'est que l'équipage a demandé au contrôle de la circulation aérienne la permission de contourner du mauvais temps au départ.

Conditions météorologiques observées à partir du sol près de Peggy's Cove

Selon des observateurs se trouvant à terre, sur la côte et en mer près du lieu de l'accident, le ciel était couvert, et il y avait de la brume ou du brouillard sur l'eau, la base des nuages étant beaucoup plus élevée à l'intérieur des terres. Ces observations concordent généralement avec les prévisions et les comptes rendus météorologiques d'Environnement Canada (EC). Les observateurs situés sur la côte, près du lieu de l'accident, ont vu l'avion passer et ont estimé qu'il était à une altitude d'environ 700 à 1 000 pieds AGL.

Conditions météorologiques observées en avion dans la région de Halifax

L'équipage de conduite d'un avion qui avait décollé de Halifax peu après l'accident a offert son aide aux Services de la circulation aérienne. Le contrôleur a donné des vecteurs radar à l'équipage pour qu'il suive la trajectoire radar du SR 111. L'avion guidé au radar ayant été autorisé à descendre à 3 000 pieds ASL, il est entré dans une couche de nuages fragmentés culminant entre 5 000 et 7 000 pieds. À 3 000 pieds, l'équipage ne pouvait pas voir le sol au début, mais une ouverture dans les nuages lui a permis de descendre à vue jusqu'à 1 500 pieds. À 1 500 pieds, l'équipage a pu voir la Lune à travers la couche de nuages fragmentés et les lumières des véhicules d'intervention d'urgence au sol, mais il n'a pu apercevoir ni l'épave ni des débris de l'avion au sol ou dans l'eau.

Selon le commandant de bord d'un avion qui s'approchait de Halifax par le nord-ouest au moment de l'accident, la visibilité était bonne sous la base d'une couche nuageuse située à environ 12 000 pieds, la nuit était noire et l'horizon n'était pas visible.

Autres renseignements

Environnement Canada exploite une station aérologique à Yarmouth (Nouvelle-Écosse), 133 milles à l'ouest de Halifax. Cette station a enregistré des données 75 minutes avant la descente de l'avion à partir du FL330. Les nuages culminaient à 16 000 ou 17 000 pieds, et l'isotherme 0 °C se situait entre 11 000 et 12 000 pieds.

La visibilité et les conditions de luminosité devaient être bonnes au-dessus de la couche nuageuse, car la Lune était pleine à 85 % et elle s'élevait à 26 degrés au-dessus de l'horizon.

Turbulence

On a écouté l'enregistrement des communications des Services de la circulation aérienne pour obtenir de l'information sur la turbulence. Près de l'extrémité est de Long Island (New York), des turbulences légères et occasionnellement modérées au FL280 ont été signalées, de même que de la turbulence légère au FL310. Au sud de Cape Cod (Massachusetts), on a signalé de la turbulence continue très légère au FL290. Tous les appareils ont signalé qu'il n'y avait aucune turbulence au FL330, et que le FL350 présentait une turbulence modérée. L'équipage de conduite du SR 111 n'a jamais fait aucun commentaire sur la turbulence aux Services de la circulation aérienne pendant qu'il se trouvait dans l'espace aérien américain. Lorsque le vol SR 111 a communiqué avec Moncton Centre en s'approchant de l'espace aérien canadien, le contrôleur a informé l'équipage que de la turbulence légère occasionnelle était signalée à tous les niveaux de vol. Moncton Centre a également informé d'autres appareils de la turbulence légère signalée à tous les niveaux de vol dans la région. Peu après qu'on eut décelé l'odeur inhabituelle dans le poste de pilotage, les enseignes lumineuses des ceintures de sécurité ont été allumées à cause de la légère turbulence que traversait l'avion.

La plus grande partie du vol se serait déroulée en air calme, avec de la turbulence légère à l'occasion. Toutefois, il est possible qu'en raison des orages à proximité, le vol SR 111 ait traversé des turbulences lors du départ de JFK et de la montée initiale. Par la suite, le vol se serait déroulé en air calme accompagné à l'occasion de turbulences jusqu'à ce qu'il atteigne l'espace aérien du Canada, où de légères turbulences étaient signalées.

Givrage

Un examen des données de l'enregistreur de données de vol (FDR) a révélé que les vannes d'antigivrage des ailes, de la queue et des moteurs étaient fermées durant le vol.

Les données obtenues à la station aérologique de Yarmouth ont révélé que l'isotherme 0 °C était situé à environ 12 000 pieds. Selon les prévisions de zone, l'isotherme 0 °C allait se situer à 13 000 pieds dans le sud de la région et s'abaisser à 9 000 pieds dans le nord, avec du givrage blanc léger dans les nuages. L'enregistreur a également indiqué que l'isotherme 0 °C était situé à environ 12 000 pieds. Les TAF et les METAR pour Halifax et Shearwater indiquaient la présence d'une couche de cirrus à environ 25 000 pieds. Il est probable qu'en raison des basses températures et de la faible quantité de nuages, aucune glace ne se soit formée sur la cellule lorsque l'avion a traversé cette couche de nuages dans sa descente. La prochaine couche de nuages franchie par l'avion se trouvait à environ 12 000 pieds. Lorsque le vol SR 111 est entré dans ces nuages, il est possible que du givre se soit formé sur l'avion jusqu'à environ 12 000 pieds, mais la quantité de givre et la durée du givrage n'auraient eu qu'un effet négligeable, et toute accumulation de givre sur l'avion se serait dissipée à 12 000 pieds. Selon l'enregistreur, les circuits d'antigivrage de la cellule et des moteurs n'ont pas été utilisés, ce qui indique que l'équipage de conduite n'avait pas mis ces circuits en marche. Aucune précipitation givrante n'avait été prévue ni signalée.

Conditions météorologiques de vol aux instruments

Il y aurait eu une couverture nuageuse au loin vers la mer à une altitude inférieure à celle de l'avion qui s'approchait de l'aéroport de Halifax à partir du nord-ouest. Cette couverture aurait obscurci l'horizon au loin et assombri la nuit. De même, au moment où le vol SR 111 se dirigeait vers l'océan, il aurait fait noir sur la mer en raison de la couverture nuageuse, de la brume et de l'absence de lumière en surface.