Mise à jour de la base de données de neige au Canada

En 2000, le Ministère de l’Environnement et changement climatique Canada (ECCC) a développé une base de données (BD) canadienne des observations nivométriques pour le Canada à partir de programmes d’observations provinciaux et fédéraux.

Celle-ci comprenait notamment les résultats d’un effort de numérisation de toutes les données publiées sur papier dans les revues annuelles « Données d’Enneigement » entre 1955 et 1985. La BD a souvent été utilisée pour l’évaluation des sorties de modèles hydroclimatiques qui servent, entre autres, à effectuer des études d’impacts des changements climatiques. Or, la dernière mise à jour de la BD remonte à 2004 et elle n’inclut pas les données historiques d’Hydro-Québec et du MDDELCC.

• Mettre à jour la base de données nivométriques (épaisseur de la neige, équivalent en eau de la neige (EEN) et densité) couvrant le Canada jusqu’en 2016;

• Collecter et inclure les principales bases de données qui avaient été omises dans les mises à jour précédentes;

• Uniformiser les formats des fichiers de données;

• Assurer la vraisemblance et la qualité des données;

• Documenter la nouvelle base de données;

• Rendre disponible aux partenaires d’Ouranos la nouvelle base de données pour les besoins de recherches et d’applications.

• Données et métadonnées obtenues de neuf agences canadiennes;

• Données convertis en format standard (CSV) avec application de tests de contrôle de qualité;

• Regroupement et tri de l’ensemble des données pour conversion en format NetCDF;

• Documentation des données et des procédures de la mise à jour;

• Interpolation des données sur une grille de 10 km (version publique des données).

La mise à jour a permis d’augmenter la répartition spatiale des observations d’EEN dans les régions du Yukon, des territoires du Nord-Ouest et du sud du Québec (Fig. 1).

L’évaluation de la qualité des observations EEN a démontré que moins de 3% des observations manuelles ont échoué les tests. Par contre, les observations journalière d’EEN du Ministère de l’Environnement de Colombie-Britannique avec les coussins de neige ont démontré un taux d'erreur plus élevé. Plusieurs raisons peuvent expliquer ces nombreuses erreurs de mesure, notamment «l’effet de blocage», où l’augmentation du poids de la neige sur le coussin est réduit, voire arrêté par une couche de neige plus résistante.

Figure 1: Répartition spatiale des données nivométriques avant et après la mise à jour

L’analyse des données pour les tendances est compliquée par la forte variabilité des observations en temps et espace. Les résultats préliminaires pour le Sud-Ouest du Québec, pour lequel des observations cohérentes sont disponibles depuis 1965, démontrent une baisse significative d’EEN pour la période janvier-février, mais peu de changement pour la période d’accumulation maximale en mars-avril (Fig. 2).

Figure 2: EEN moyenné sur le sud-ouest du Québec (45.5-46.0°N, 74.0-75.0°O) pour 1965-1989 et 1990-2015

L’interpolation des données sur une grille de 10 km par Brown et coll. (2019) a permis l’analyse des tendances de l’équivalent-eau, de l’épaisseur de la neige et de la densité relevées au cours de la période de 50 ans, allant de 1967 à 2016. Les résultats ont révélé une grande variabilité spatiale du signe et de la force des tendances. Une fraction relativement faible de points montre des tendances statistiquement significatives. Les tendances significatives de l’EEN et de la hauteur nivale s’avéraient plutôt négatives. Une situation conforme aux études existantes sur l’évolution de la couverture de neige au Canada.

Les résultats montrent une dépendance latitudinale des tendances de l’équivalent-eau (Fig. 3) : les tendances négatives les plus importantes surviennent aux basses latitudes, tandis que l’Arctique présente des tendances principalement positives. Les observations issues de Russie et les projections des modèles climatologiques concordent avec la réaction de la couverture nivale arctique au réchauffement climatique (Brown et coll., 2019).

Figure 3: Tendance EEN le 1er mars (1967-2016) versus latitude (°N). Les unités pour la tendance sont en pourcentage par décennue par rapport à l’EEN moyenne pour 1967-2016. Brown et al. (2019)

La base de données a été utilisée pour une évaluation de produits EEN sur le bassin versant de la rivière St-Maurice incluant le Modèle regional canadien du climat (version 5), des données satellitaires, des réanalyses ainsi que les prévisions opérationnelles de hauteur de neige du Centre météorologique canadien. L’évaluation a démontré que la plupart des produits ont sous-estimé l’EEN sur le bassin en raison d’une sous-estimation importante de la précipitation solide. (Brown et al., 2018, Evaluation of snow water equivalent datasets over the Saint‐Maurice river basin, Hydrological Processes, 32: 2748–2764, https://doi.org/10.1002/hyp.13221).

• Churchill Falls (Labrador) Corporation Limited

• Environment and Parks, Alberta

• Environment Yukon

• Environment and Local Government, New Brunswick

• Hydro-Québec

• Ministère du Développement durable, Environnement et Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC)

• Ministry of Environment, BC Ministry of Natural Resources and Forestry, Ontario

• Ontario Power Generation