Session 13 - Modélisation régionale du climat

L’ensemble MRCC-CMIP6 produit à Ouranos : configuration, évaluation et changements climatiques

• Dominique Paquin, Ouranos, Responsable du groupe Simulations et analyses climatiques de l'équipe Sciences du climat et services climatiques d'Ouranos

• Olivier Asselin, Spécialiste en Climatologie - Soutien à INFO-Crue, Ouranos

• Michel Giguère, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Pascal Bourgault, Spécialiste Plateformes climatiques, données et opérations, Ouranos

• Marie-Pier Labonté, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Dominic Matte, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Christopher McCray, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos 

• Charles Gauthier, Ouranos, spécialiste simulation et analyse climatiques

Résumé : Le groupe de Simulations et analyses climatiques d’Ouranos utilise opérationnellement le Modèle régional canadien du climat (MRCC) développé au centre ESCER de l’UQAM. Nous présenterons ici l’ensemble du MRCC5 piloté par les données CMIP6 sur le domaine nord-américain produit au cours des dernières années. L’évaluation de base des simulations historiques ainsi que les changements climatiques seront montrés. Nous terminerons par la présentation de l’ensemble en cours de production, soit celui du MRCC6-GEM5-CMIP6.  

La présentation de l'environnement opérationnel, de l'accès aux données et des bases de données des champs géophysiques fera l'objet d'une seconde présentation. 

Amélioration des données pilote pour les modèles climatiques régionaux - Impacts à l'échelle régionale

• Marie-Pier Labonté, Spécialiste, simulations et analyses, Ouranos

• Dominic Matte, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Dominique Paquin, Responsable Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• John Scinocca, Centre canadien de la modélisation et de l'analyse climatique (CCCma)

• Viatcheslav V. Kharrin, Centre canadien de la modélisation et de l'analyse climatique (CCCma)

Résumé : Les biais des simulations produites par des modèles climatiques régionaux peuvent provenir du modèle régional en tant que tel ou être introduits via le pilotage par des modèles globaux. Afin de réduire à la source les biais provenant des données pilote, nous présentons les résultats d'un projet utilisant une technique de réduction des biais atmosphériques et océaniques du modèle CanESM5 développée au CCmaC sur un ensemble de simulations régionales du MRCC5 et du CanRCM5. Le point central de cette présentation portera sur les impacts régionaux de la correction de biais, et montrera qu'il peut être avantageux d'utiliser des données pilotes atmosphériques et océaniques ajustées, en particulier dans les régions avec des biais initiaux importants. Des améliorations significatives sont en effet constatées dans la représentation de phénomènes météorologiques clés, notamment les nor'easters (cyclones extratropicaux) et la mousson nord-américaine, grâce à de meilleures données océaniques et à une meilleure représentation de la circulation régionale. L'influence de ces corrections de biais sur le signal de changement climatique simulé par les RCM sera également montré. 

Sélection et analyse des modèles CMIP6 en vue d'une application à la modélisation régionale

• Dominic Matte, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Dominique Paquin, Responsable Simulations et analyses climatiques, Ouranos 

Résumé : Dans le domaine de la modélisation régionale, choisir des pilotes adéquats est essentiel. Idéalement, on utiliserait tous les modèles de circulation générale (MCG) pour piloter un modèle régional de climat (MRC). Cependant, des contraintes pratiques, telles que le coût élevé de calcul et les limitations de capacité des centres de modélisation régionale, rendent cette approche impraticable. De plus, des défis tels que la disponibilité limitée de variables 3D et des problèmes de compatibilité de données compliquent encore la tâche. Depuis la sixième phase du Projet d’Intercomparaison de Modèles Couplés, la sélection des pilotes est devenue encore plus critique, notamment parce que davantage de MCG fournissent les variables nécessaires, la variabilité de la sensibilité climatique est accrue, et les coûts de calcul augmentent avec les résolutions des MRCs atteignant l'échelle du kilomètre. Dans notre étude, on évalue les différents MCG disponibles pour la modélisation régionale selon trois critères : performance, indépendance, et l’étalement du changement climatique. 

Les impacts climatiques et hydrologiques des changements d’occupation du sol : un survol

• Olivier Asselin, Spécialiste en simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Martin Leduc, Responsable Recherche et soutien à l’innovation, Ouranos

• Dominique Paquin, Responsable Simulations et analyses climatiques, Ouranos 

Résumé : Les activités humaines influencent le climat non seulement en émettant des gaz à effet de serre, mais aussi en altérant la surface de la planète. Par exemple, le boisement et le déboisement, l’expansion urbaine et agricole peuvent changer l’albédo de la surface, sa rugosité, de même que l’efficacité de l’évapotranspiration. Les échanges d’eau et d’énergie entre la surface terrestre et l’atmosphère peuvent ainsi être perturbés par les changements d’occupation du sol. Ces effets sont collectivement connus sous le nom d'effets biogéophysiques, par opposition aux effets biogéochimiques liés aux gaz à effet de serre. Localement, l’amplitude des effets biophysiques des changements d’occupation du sol peut supplanter les effets biogéochimiques, qui sont typiquement plus diffus spatialement.

Cette présentation fera un survol des travaux d’Ouranos visant à quantifier les impacts climatiques et hydrologiques des changements d’occupation du sol. Deux ensembles de simulations du climat régional ont été produits afin d’explorer ces impacts. Le premier ensemble vise à évaluer la sensibilité du Modèle régional canadien du climat (MRCC5) à des changements extrêmes, en l’occurrence un boisement et un déboisement complets de l’Amérique du Nord et de l’Europe. Le second ensemble considère deux scénarios réalistes de changements d’occupation du sol utilisés par le Groupe d’experts Intergouvernemental sur l’Évolution du Climat (GIEC). Plusieurs impacts seront discutés, notamment l’atténuation des vagues de chaleur et l’exacerbation des sécheresses que pourrait engendrer un boisement à grande échelle. 

Sensitivity of the Canadian Regional Climate Model (CRCM5) to the Improvement of Soil Database

• Elyas Hayati, Université Laval, étudiant doctorant 

• François Anctil, Professeur et directeur du Département de génie civil et de génie des eaux, Université Laval.  

• Biljana Music, Spécialiste Recherche et soutien à l’innovation, Ouranos 

Présenté en anglais 

Résumé : Climate change oriented decision-making highly depends on data from climate models, which is crucial for the development of adaptation strategies. Precise regional climate models (RCMs) simulations and projections largely rely on the accuracy of input parameters. The Canadian Regional Climate Model (CRCM), coupled with the Canadian Land Surface Scheme (CLASS), has widely been used and assessed for simulations of hydroclimatic variables. However, the influence of soil database accuracy on the model’s climate and hydrologic outputs has rarely been addressed. Thus, this work examines the sensitivity of CRCM5 to changes in soil database. While changes in hydrologic outputs may be anticipated, the study also explores and quantifies the potential, often neglected, impacts on climate outputs. To achieve this, CRCM5 was run with two different soil databases: ECOCLIMAP, an existing database used for decades, and SIIGSOL, a recently developed database that provides data at higher resolution. All other model inputs were kept constant to isolate the effects of the soil databases. The study focuses on selected watersheds in Quebec, where changes in soil texture between the two databases range from low to high, allowing for better quantification of the resulting changes in model outputs in response to specific changes in soil texture. The results provide insights into the extent to which soil data improvements can influence outputs of CRCM5. By enhancing our understanding of the significance of accurate soil databases in regional climate projections of CRCM5, this research contributes to the development of more reliable climate change adaptation strategies. 

Opérations du MRCC : base de données, accès aux données et autre sujets négligés

• Charles Gauthier, Spécialiste Simulation et analyses climatiques, Ouranos

• Olivier Asselin, Spécialiste en Climatologie - Soutien à INFO-Crue, Ouranos

• Michel Giguère, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Dominique Paquin, Responsable Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Pascal Bourgault, Spécialiste Plateformes climatiques, données et opérations, Ouranos

• Marie-Pier Labonté, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Dominic Matte, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos

• Christopher McCray, Spécialiste Simulations et analyses climatiques, Ouranos 

Résumé : Les données géophysiques de base utilisées pour produire des ensembles de simulations climatiques, l'environnement opérationnel et l'accès aux données sont des sujets parfois négligés ou pour lesquels il est souvent difficile de fournir des réponses satisfaisantes. Cette présentation apportera une perspective opérationnelle à la production de données climatiques du MRRC par Ouranos. L'accent sera mis sur la mise à jour de certaines données d'entrée (texture de sol et utilisation des terres), mais nous présenterons également la transformation de l'environnement opérationnel de calcul ainsi que les différents accès aux données du MRCC.