Chalifour, Olivier
(2023).
« Évaluation de la valeur ajoutée par l'augmentation de la résolution de la quantité et de la phase des précipitations simulées par le modèle régional canadien du climat version 6 » Mémoire.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en sciences de l'atmosphère.
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Résumé
Durant la saison froide, les répercussions des événements de précipitation dépendent souvent du type de précipitation qui atteint le sol. Face à l'incertitude liée au changement climatique, les modèles climatiques régionaux jouent un rôle crucial en permettant d'anticiper, de mieux comprendre et, par conséquent, de réduire les impacts de ces événements à l’échelle local et régional. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer la capacité de la sixième version du Modèle climatique régional canadien (MRCC6/GEM5) à bien simuler le type et la quantité de précipitations, ainsi que d’examiner la valeur ajoutée d’une meilleure résolution spatiale du modèle. Pour ce faire, le modèle a été exécuté à deux résolutions spatiales (12 km et 2,5 km) durant deux hivers (2020-2021 et 2021-2022). La simulation à 12 km a été générée sur l’Amérique du Nord, tandis que celle à 2,5 km a été réalisée sur un domaine plus restreint, couvrant la province du Québec. Des conditions aux frontières en cascade ont été utilisées pour les simulations. La réanalyse ERA5 a été utilisée pour fournir les conditions aux frontières du domaine de la simulation à 12 km. Celle-ci a été par la suite utilisée pour piloter la simulation à 2,5 km. Pour évaluer les simulations, des observations de la quantité et de la phase des précipitations provenant de différentes sources ont été utilisées : produits de référence sur grille (ERA5-Land, CaPA et DAYMET) et un réseau de stations hydrométéorologiques automatiques. L'analyse a été effectuée sur une région centrée sur la vallée du Saint-Laurent. Dans un premier temps, l'accumulation totale des précipitations simulées et la température moyenne de l'air à 2 m ont été comparées avec les produits de référence sur grille et les observations. La simulation à 12 km produit une accumulation de précipitations plus proche des produits de référence. En revanche, celle à 2,5 km représente mieux la température de l’air à 2 m et l'accumulation totale des précipitations aux stations. Cette dernière reproduit mieux les durées d’événement et le nombre d’heures où la précipitation est mixte. Deuxièmement, la quantité et la fraction de la précipitation totale représentées par chaque type de précipitation aux stations sont comparées. Il en ressort que les deux résolutions tendent à surestimer la précipitation mixte sur l’ensemble du domaine. De plus, les liens entre les distributions de nombre d’heures des différents types de précipitations simulés selon la température à 2 m sont explorés. Une meilleure représentation de la distribution de l’occurrence de la phase de la précipitation selon la température est observée pour la configuration à 2,5 km. Troisièmement, une étude de cas a été menée. Celle-ci démontre que la simulation à 2,5 km représente mieux la chronologie et le type de précipitations pendant l'événement. En conclusion, cette étude suggère qu'une résolution plus élevée conduit, en général, à une meilleure représentation des événements de précipitations hivernales lorsque la température de l’air est proche de 0°C.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Climatologie, phase des précipitation, pluie verglaçante, Modèle Régional Canadien du Climat, observations, résolution spatiale
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