Étude climatologique marine de quatre régions côtières canadiennes
Si vous souhaitez avoir accès à un rapport complet, veuillez nous envoyer un courriel à l’adresse suivante : f.ccds.info-info.dscc.f@ec.gc.ca.
Sur cette page
- Introduction
- Régions d’étude
- Analyses des données de fréquence sur la climatologie des vents et des vagues au cours de la période 1950-2015
- Changements futurs prévus dans les éléments du climat marin
- Risques et répercussions pour l’industrie du transport maritime
- Références
- Annexe 1 : Indices des hauteurs de vagues extrêmes
- Annexe 2 : Indices des vents extrêmes
Introduction
La Division de la recherche climatique (DRC) a reçu des fonds du Service météorologique du Canada (SMC) dans le cadre de l’initiative de sécurité de classe mondiale pour les navires-citernes afin d’effectuer des études climatologiques marines dans quatre régions portuaires. Les régions pilotes ont été sélectionnées en raison de leur volume élevé de trafic maritime. Les travaux avaient pour objectif de contribuer à la capacité scientifique opérationnelle d'Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) en fournissant des connaissances sur le climat et l’état de la mer dans les quatre régions, y compris des données de fréquence détaillées, une analyse des tendances et de l’information sur les projections des vents et des vagues extrêmes et d’autres éléments climatiques pertinents au regard de la menace qu’ils constituent pour l’industrie du transport maritime.
Ces données visent à informer les futurs exploitants et les responsables de la réglementation de la probabilité de conditions météorologiques dans ces secteurs qui pourraient constituer un risque pour les navires-citernes, les systèmes de navigation et les infrastructures à terre et qui pourraient aussi influer sur le devenir et le comportement d’un déversement et le déroulement d’une opération de récupération. En novembre 2016, ECCC a demandé des soumissions concurrentielles pour le projet intitulé « Étude du climat et de l’état de la mer dans quatre secteurs pilotes du plan d’intervention localisée ». À l’issue de ce processus, la soumission d’Amec Foster Wheeler a été sélectionnée en se fondant sur la force de l’expérience, des connaissances, des qualifications et de la proposition technique selon les critères d’évaluation (les aspects financiers de la proposition n’ont pas été évalués par la DRC).
L’entrepreneur a livré quatre rapports climatologiques détaillés (un pour chacun des secteurs pilotes du PIL) qui ont fourni des renseignements sur la climatologie historique et potentielle des vents et des vagues, ainsi qu’une évaluation des principaux risques pour l’industrie du transport maritime découlant de changements dans les éléments climatiques marins pertinents. La version intégrale du rapport n’est offerte qu’en anglais.
Une brève description de chacun de ces aspects est fournie ci-dessous. Pour de plus amples renseignements, veuillez communiquer avec nous par courriel : f.ccds.info-info.dscc.f@ec.gc.ca.
Régions d’étude
Les quatre secteurs pilotes du PIL visés par ce contrat sont montrés sur la carte ci-dessous et comprennent les suivants :
- Secteur 1 : partie sud de la Colombie-Britannique
- Secteur 2 : fleuve Saint-Laurent (de Montréal à l’île d’Anticosti)
- Secteur 3 : Saint John et baie de Fundy
- Secteur 4 : Port Hawkesbury et détroit de Canso
Description longue
Carte montrant les quatre secteurs pilotes du plan d’intervention localisée. L’image du coin supérieur gauche montre le secteur 1 : partie sud de la Colombie-Britannique. L’image du coin supérieur droit montre le secteur 2 : fleuve Saint-Laurent (de Montréal à l’île d’Anticosti). L’image du coin inférieur gauche montre le secteur 3 : Saint John et baie de Fundy. L’image du coin inférieur droit montre le secteur 4 : Port Hawkesbury et détroit de Canso.
Analyse des données de fréquence sur la climatologie des vents et des vagues, y compris les valeurs extrêmes, et d’autres éléments climatiques marins pertinents dans la période allant de 1950 à 2015
En vue de l’évaluation des conditions historiques liées aux vents et aux vagues dans chacun des quatre secteurs du PIL, ECCC a donné accès à l’entrepreneur aux données MSC50 pour la période de 1954 à 2015 dans les secteurs 2 à 4, et aux données de simulations rétrospectives des vagues d’OWI pour la période de 1980 à 2015 dans le secteur 1. L’évaluation comprenait : 1) le calcul de séries chronologiques pour les percentiles mensuels, saisonniers et annuels minimaux et maximaux et d’autres percentiles sélectionnés (7 statistiques pour 17 périodes) pour la vitesse des vents et la hauteur des vagues (annexes 1 et 2). Les valeurs climatologiques moyennes et les tendances linéaires ont été calculées pour chaque série chronologique de vents et de vagues et pour les indices extrêmes, et ont été fournies sous forme de cartes numériques.
Durant la période de 1954 à 2015, une légère tendance à la hausse a été observée pour la hauteur médiane des vagues dans le secteur 2, les hauteurs minimale et médiane des vagues dans le secteur 3, et les hauteurs minimale, médiane et maximale des vagues dans le secteur 4. Aucune donnée sur les vagues n’était disponible pour les points de grille dans le secteur 1. Dans la région à l’ouest de l’île de Vancouver, aucune tendance significative n’a été observée pour les valeurs annuelles des hauteurs minimale, médiane et maximale des vagues durant la période de 1980 à 2015, mais une tendance à la hausse a été observée dans la fréquence des jours de grosses vagues au cours des dernières décennies.
Analyse des futurs changements prévus dans les éléments du climat maritime pertinents
Afin d’évaluer les futurs changements prévus dans les vents de surface et la hauteur future des vagues pour les quatre secteurs visés par la planification d’intervention localisée (PIL), l’énoncé de travail lié au contrat précise que l’entrepreneur utilise quatre modèles CMIP5 pour deux scénarios d’émissions futures possibles (RCP4.5 et RCP8.5, représentant le forçage futur intermédiaire et élevé des émissions anthropiques de GES). Les quatre modèles climatiques ont été sélectionnés de façon à représenter la grande variabilité des modèles pour les vagues, comme le révèle une étude antérieure (Wang et al. 2014Footnote 1). Toutefois, cette sélection était limitée par la disponibilité des données sur les vents de surface (certains modèles ne contiennent aucune donnée sur les vents de surface). L’évaluation comprenait 1) le calcul de la série chronologique pour les minimums, les maximums et certains percentiles mensuels, saisonniers et annuels (sept statistiques pour 17 périodes) pour la vitesse du vent et la hauteur des vagues et 2) le calcul des indices de vent et de vagues extrêmes pour trois périodes (1986-2005, 2046-2065, 2081-2100). Des cartes numériques illustrant les futurs changements prévus (2046-2065, 2081-2100 et 1986-2005) dans l’ensemble des statistiques saisonnières sur les vents et les vagues et les indices climatiques extrêmes pour les deux RCP ont été fournies (moyenne de plusieurs modèles ou changements prévus pour les minimums et les maximums).
Selon les prévisions du changement climatique fondées sur la moyenne des quatre modèles, la hauteur maximale des vagues dans l’ouest du secteur 1 et la fréquence des journées de fortes vagues devraient augmenter dans les prochaines décennies. Le nombre de jours consécutifs associés à des vagues dans le décile supérieur devrait augmenter légèrement d’ici la fin du siècle dans les secteurs 3 et 4, mais devrait diminuer légèrement dans le secteur 2; de façon générale, la hauteur des vagues dans ces secteurs devrait diminuer modérément ou rester la même. Veuillez prendre note que ces résultats se limitent aux quatre modèles analysés et leur résolution (les données sur les vagues se trouvent sur une grille de 1 x 1 degré). Des données de plus haute résolution sont requises pour faire une meilleure évaluation, mais elles ne sont pas encore disponibles.
Description des principaux risques et des principales incidences pour l’industrie du transport maritime en lien avec les changements dans les éléments du climat maritime pertinents pour les quatre secteurs visés par la PIL
Pour chacun des quatre secteurs visés par la PIL, l’entrepreneur a fourni un document présentant les changements observés et les changements prévus dans la climatologie du vent et des vagues, ainsi que les incidences potentielles sur l’industrie du transport maritime. Il est important de souligner que les prévisions sont fondées sur quatre modèles climatiques seulement. À ce titre, il se pourrait que cet ensemble limité ne représente pas toutes les variations futures possibles. En outre, ces prévisions sont fondées sur un MCG de résolution assez faible; il y a très peu de données sur les vagues disponibles pour les points de grille qui figurent dans les cartes des secteurs. Le niveau d’incertitude dans les prévisions est élevé et n’est probablement pas bien représenté par ce petit ensemble de quatre modèles. Ces facteurs doivent être pris en compte lors de l’interprétation et de l’utilisation des résultats et des données.
Annexe 1 : Indices des hauteurs de vagues extrêmes
| ID | Nom de l’indicateur | Définitions | Unité |
|---|---|---|---|
| HsMx | Hauteur significative des vagues maximale mensuelle | Valeur maximale mensuelle de la hauteur significative des vagues (Hs) | m |
| HsAx | Hauteur significative des vagues maximale annuelle | Valeur maximale annuelle de la hauteur significative des vagues (Hs) | m |
| HsRo | Jours de vagues agitées | Nombre annuel de jours où Hs maximale quotidienne > 2,5m | jours |
| HsHi | Jours de fortes vagues | Nombre annuel de jours où Hs maximale quotidienne > 6m | jours |
| fHsRo | Fréquence des jours de vagues agitées | Pourcentage annuel de jours où Hs maximale quotidienne > 2,5 m | % |
| fHsHi | Fréquence des jours de fortes vagues | Pourcentage annuel de jours où Hs maximale quotidienne > 6 m | % |
| fHs90p | Fréquence des jours de vagues du décile supérieur | Pourcentage annuel de jours où Hs maximale quotidienne > 90e percentile de la période de référence (1986-2005) (tous les jours civils ont les mêmes percentiles) | % |
| fHs10p | Fréquence des jours de vagues du décile inférieur | Pourcentage annuel de jours où Hs maximale quotidienne < 10e percentile de la période de référence (1986-2005) (tous les jours civils ont les mêmes percentiles) | % |
| HHsDI | Indicateur d’épisode de vagues du décile supérieur | Nombre annuel de jours avec au moins 2 jours consécutifs où Hs maximale quotidienne > 90e percentile de la période de référence (1986-2005) (tous les jours civils ont les mêmes percentiles) | jours |
Annexe 2 : Indices des vents extrêmes
| ID | Nom de l’indicateur | Définitions | Unité |
|---|---|---|---|
| WsMx | Vitesse du vent maximale mensuelle | Valeur maximale mensuelle de la vitesse du vent (Ws) | m/s |
| WsAx | Vitesse du vent maximale mensuelle | Valeur maximale annuelle de la vitesse du vent (Ws) | m/s |
| WsB0 | Jours de vent calme | Nombre annuel de jours où Ws maximale quotidienne < 0,514 m/s (1 noeud, 0 sur l’échelle de Beaufort) | jours |
| WsB7 | Jours de grands frais | Nombre annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 14,403 m/s (7 sur l’échelle de Beaufort) | jours |
| WsB8 | Jours de coup de vent | Nombre annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 17,222 m/s (8 sur l’échelle de Beaufort) | jours |
| WsB9 | Jours de fort coup de vent | Nombre annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 20,833 m/s (9 sur l’échelle de Beaufort) | jours |
| WsB10 | Jours de vent de tempête | Nombre annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 24,722 m/s (10 sur l’échelle de Beaufort) | jours |
| fWsB0 | Fréquence des jours de vent calme | Pourcentage annuel de jours où Ws maximale quotidienne < 0,514 m/s (1 noeud, 0 sur l’échelle de Beaufort) | % |
| fWsB7 | Fréquence des jours de grand frais | Pourcentage annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 14,403 m/s (7 sur l’échelle de Beaufort) | % |
| fWsB8 | Fréquence des jours de coup de vent | Pourcentage annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 17,222 m/s (8 sur l’échelle de Beaufort) | % |
| fWsB9 | Fréquence des jours de fort coup de vent | Pourcentage annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 20,833 m/s (9 sur l’échelle de Beaufort) | % |
| fWsB10 | Fréquence des jours de vent de tempête | Pourcentage annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 24,722 m/s (10 sur l’échelle de Beaufort) | % |
| fWs90p | Fréquence des jours de vent du décile supérieur | Pourcentage annuel de jours où Ws maximale quotidienne > 90e percentile de la période de référence (1986-2005) (tous les jours civils ont les mêmes percentiles) | % |
| fWs10p | Fréquence des jours de vent du décile inférieur | Pourcentage annuel de jours où Ws maximale quotidienne < 10e percentile de la période de référence 1986-2005) (tous les jours civils ont les mêmes percentiles) | % |
| HWsDI | Indicateur d’épisode de vent du décile supérieur | Nombre annuel de jours avec au moins 2 jours consécutifs où Ws maximale quotidienne > 90e percentile de la période de référence (1986-2005) (tous les jours civils ont les mêmes percentiles) | jours |
| LWsDI | Indicateur d’épisode de vent du décile inférieur | Nombre annuel de jours avec au moins 2 jours consécutifs où Ws maximale quotidienne < 10e percentile de la période de référence (1986-2005) (tous les jours civils ont les mêmes percentiles) | jours |