Les projections climatiques entraînent C1W
Auteur : Dr. Andre R. Erler
Les conditions météorologiques et le climat sont les principaux moteurs de l'hydrologie et sont d'une importance cruciale pour la mission de Canada 1 Water. Par conséquent, les projections des impacts du changement climatique sur les ressources en eau ne peuvent être fiables que si les principaux processus climatiques contrôlant l'hydrologie à travers le Canada sont représentés dans les modèles climatiques utilisés pour les projections. Cela nécessite une modélisation climatique régionale à haute résolution, avec une attention particulière pour les caractéristiques majeures du paysage et du climat canadiens, telles que les montagnes Rocheuses, les Grands Lacs et les vastes étendues de neige et de pergélisol. En outre, cette année, CMIP6, un nouveau référentiel d'ensembles de modèles climatiques, a été mis à disposition pour étayer le dernier rapport d'évaluation du GIEC (AR6).
L'équipe de modélisation climatique de Canada 1 Water tirera parti de ce dernier ensemble de projections climatiques mondiales et utilisera les projections de plusieurs grands centres internationaux de modélisation climatique comme conditions limites pour les projections climatiques régionales à haute résolution, en particulier pour le Canada. Ces projections climatiques régionales résoudront les principales caractéristiques terrestres et les chaînes de montagnes à une résolution de 12 km (la plus haute résolution actuellement utilisée à cette échelle), et une nouvelle représentation des grands lacs sera utilisée pour mieux capturer les précipitations dues à l'effet de lac. En outre, le modèle de surface terrestre sera mis à jour pour fournir la meilleure simulation possible de la couverture neigeuse, un facteur important du changement hydrologique, ainsi que du pergélisol. Ce point est particulièrement important, car la plupart des efforts déployés jusqu'à présent n'ont pas permis d'obtenir une représentation adéquate de la surface terrestre de l'Arctique.
En raison du coût de calcul élevé de ces simulations, seul un petit ensemble sera généré, en utilisant différentes représentations de processus ainsi que des scénarios climatiques globaux (provenant de différents centres de modélisation). L'accent sera d'abord mis sur un seul scénario d'émissions modérées à élevées (SSP3-7.0), car il est considéré comme le plus utile pour la planification de l'adaptation.
Région CORDEX d'Amérique du Nord. (Note : les projections C1W s'étendent légèrement plus au nord dans l'Arctique)
Malgré la sophistication technique des simulations climatiques régionales prévues, on s'attend à ce que certains biais (erreurs) subsistent et soient inévitables. Cependant, les erreurs dans la température de surface en particulier ont tendance à provoquer des erreurs encore plus importantes dans la couverture de glace et de neige. C'est pourquoi une étape de correction des biais sera appliquée, après quoi la composante "surface terrestre", qui comprend la neige et le pergélisol, sera réexécutée, afin de corriger les erreurs sur l'étendue de la neige et du pergélisol. Cette étape est considérée comme essentielle pour la modélisation des impacts hydrologiques du changement climatique et est souvent omise lorsque les projections climatiques sont corrigées des biais ou mises à l'échelle.
Une fois terminées (dans environ deux ans), les projections climatiques régionales seront intégrées au projet NA-CORDEX, qui est un référentiel de projections climatiques régionales pour l'Amérique du Nord. Si tout se passe bien, l'équipe C1W pourrait être la première à fournir des projections basées sur les dernières projections mondiales CMIP6.
Canada 1 Water arrive à la fin de la première année et l'équipe de modélisation climatique, basée à l'Université de Toronto et à Aquanty, a déjà mis en place le modèle climatique régional (le Weather Research and Forecasting model, WRF) au centre de calcul de Niagara et a effectué des tests pluriannuels avec différentes configurations de modèles. Plusieurs simulations historiques multidécennales devraient être achevées avant la fin de l'année, de sorte que le travail sur les conditions limites du CMIP6 puisse commencer et que les projections climatiques puissent débuter au milieu de l'année prochaine. Parallèlement, les travaux ont commencé à tester le modèle de surface terrestre en mode autonome, afin d'optimiser la représentation de la neige et du pergélisol. À cette fin, des ensembles de données d'observation ont été acquis et nous avons entamé des collaborations avec des experts du domaine à la Commission géologique du Canada, au Service canadien des forêts et à l'Université de Waterloo.