Guide d’utilisation des prévisions décennales

Introduction

Ce document d’orientation décrit comment accéder aux ensembles multimodèles de prévisions décennales pour le Canada fournis par les Données et scénarios climatiques canadiens (DSCC) et les utiliser. Ce document présente les principales caractéristiques et les facteurs à prendre en compte lors de l’utilisation des prévisions décennales pour le Canada. Un document technique pour les prévisions décennales est également disponible.

Qu’est-ce qu’une prévision décennale?

Les prévisions décennales comblent le fossé entre les prévisions saisonnières et les projections climatiques. Elles peuvent aider à la prise de décision en fournissant aux utilisateurs des prévisions à court terme jusqu’à 10 ans dans l’avenir. Les prévisions décennales sont produites en initialisant des modèles complexes du système terrestre avec les conditions climatiques actuelles observées et en les exécutant sur une période pouvant aller jusqu’à dix ans. Les prévisions saisonnières sont un produit similaire qui fournit des prévisions à court terme. Cependant, les prévisions saisonnières, telles que celles disponibles sur le site des DSCC, ne prévoient que les changements mensuels et saisonniers de 1 à 12 mois dans le futur. Ces deux types d’ensembles de données peuvent aider à prévoir la probabilité que les variables climatiques, telles que la température ou les précipitations, s’écartent des conditions climatiques récentes.

Comment utiliser les prévisions décennales?

Les prévisions décennales peuvent aider les utilisateurs à comprendre les changements climatiques à court terme, sur une période de 1 à 10 ans. Elles doivent être utilisées lorsque des prévisions climatiques régionales sont nécessaires pour la décennie à venir, au-delà de la période couverte par les prévisions saisonnières.

Pourquoi utiliser une prévision décennale?

Les prévisions décennales des DSCC montrent l’écart avec les conditions moyennes au cours d’une période de référence. Elles sont réalisées par des centres de modélisation mondiaux pour des variables telles que la température et les précipitations. Ces différences sont appelées anomalies climatiques. Les anomalies climatiques sont utiles pour mettre en évidence les changements locaux prévus par rapport aux observations historiques. Les prévisions décennales des DSCC consistent en des ensembles multimodèles pour chaque saison et pour l’année entière.

Les prévisions saisonnières précises peuvent guider les politiques locales et mettre en évidence les changements climatiques potentiels touchant les saisons au Canada. Lorsqu’on les compare aux prévisions absolues, les prévisions utilisant les anomalies peuvent renseigner les utilisateurs sur l’ampleur prévue des changements. On peut ainsi souvent mieux contextualiser la prise de décision.

Quand ne pas utiliser les prévisions décennales?

Les prévisions décennales ne sont pas disponibles au-delà de 10 ans. Les utilisateurs peuvent obtenir ces renseignements en consultant les projections climatiques à long terme produites par les centres de modélisation mondiaux.

Les prévisions décennales des DSCC décrivent les conditions prévues en moyenne sur l’année ou la saison. Les centiles supérieurs (95^e centile) et inférieurs (5^e centile) des prévisions décennales décrivent la plage couverte par ces prévisions entre les modèles. Toutefois, ces prévisions ne fournissent pas d’information sur les extrêmes d’une année ou d’une saison.

D’autres produits dérivés disponibles sur le site des DSCC, tels que les indices climatiques extrêmes, sont des options plus appropriées pour soutenir ces types d’analyses. Veuillez vous reporter à l’aperçu du site des DSCC pour une liste des ensembles de données disponibles.

Climatologie pour les anomalies prévues au Canada

Les anomalies sont calculées à partir d’une période climatologique (également appelée période de référence). La climatologie fait référence aux conditions moyennes sur une période, généralement de 30 ans.

Les ensembles de données pour le Canada sur le site des DSCC utilisent des anomalies calculées par le Centre principal pour les prévisions climatiques annuelles à décennales de l’Organisation météorologique mondiale (OMM) (WMOLC). La période climatologique de 1991-2020 est utilisée pour refléter les conditions climatiques récentes. Les anomalies qui utilisent une période climatologique plus ancienne prévoient des résultats d’une ampleur différente, ce qui peut être utile pour les personnes qui gèrent des produits d’infrastructure à longue durée de vie. Cependant, les prévisions décennales présentées sur le site des DSCC visent à évaluer les changements climatiques récents au Canada.

Gérer l’incertitude

Types d’incertitude

Les prévisions décennales, comme les prévisions météorologiques et les projections climatiques, sont naturellement incertaines. Cette réalité est due à l’incertitude des conditions initiales, aux limites des modèles et aux limites de la prévisibilité à l’échelle de la décennie.

L’incertitude des conditions initiales de chaque modèle peut provenir d’observations incomplètes ou imparfaites du climat actuel. Cela peut avoir une incidence sur le point de départ de la prévision. Les limites des modèles reflètent la mesure dans laquelle un modèle peut simuler avec précision des processus climatiques complexes. Les limites de la prévisibilité à l’échelle décennale sont souvent dues à la nature chaotique du système climatique. C’est ce que l’on appelle parfois l’« effet papillon ». L’incertitude concernant les émissions futures de gaz à effet de serre et d’autres changements atmosphériques peut également réduire la précision des prévisions au fil du temps. Au fur et à mesure que la période de prévision s’allonge, les prévisions deviennent généralement moins précises.

Comment l’incertitude est-elle gérée dans les prévisions décennales?

L’incertitude dans les prévisions décennales sur le site des DSCC est gérée par deux méthodes. Tout d’abord, des ensembles multimodèles sont calculés à partir des anomalies modélisées. Deuxièmement, la moyenne des anomalies est calculée sur des périodes mobiles de 5 ans. Par exemple, l’anomalie prévue pour l’été 2024-2028 est calculée comme la moyenne des anomalies estivales prévues pour un lieu précis au cours de ces cinq années. Une procédure similaire est effectuée pour la période 2025-2029, et ainsi de suite.

Pour plus d’information sur ce processus, veuillez vous reporter au document technique de l’utilisateur. Ce document contient de l’information telle que la liste des modèles, les méthodes de traitement des données et les étapes de production des ensembles de données sur les centiles.

Pourquoi ces méthodes de gestion de l’incertitude sont-elles utilisées?

L’incertitude est gérée à l’aide de deux méthodes, soit un ensemble multimodèle et une moyenne mobile. L’utilisation d’un ensemble de modèles permet d’obtenir une fourchette de prévisions possibles pour la prochaine décennie. Les résultats de l’ensemble sont présentés sous forme de centiles, indiquant où chaque prévision se situe dans la plage de prévisions du modèle.

Les prévisions pour des intervalles plus courts, comme un mois ou une saison dans les 5 à 10 prochaines années, sont généralement trop incertaines pour être utiles. Les variations importantes à court terme, telles que les écarts de température extrêmes, sont imprévisibles et de nature chaotique. Elles peuvent masquer des schémas climatiques à long terme, tels que les cycles El Niño-oscillation australe (ENSO), qui sont généralement plus prévisibles. C’est ce que l’on appelle souvent le « bruit ». Ce « bruit » est géré en calculant des moyennes mobiles sur 5 ans pour les prévisions saisonnières et annuelles. Le calcul de ces moyennes mobiles réduit l’influence des variations imprévisibles, ce qui permet d’obtenir des prévisions plus stables.

Ces méthodes ne peuvent pas tenir compte de l’incertitude due à une connaissance incomplète des conditions initiales. Toutefois, l’utilisation d’une série de modèles peut atténuer les limites d’un modèle précis. L’atténuation des fluctuations à court terme peut mettre en évidence les signaux climatiques sous-jacents en faisant ressortir les tendances prévisibles du climat au cours de la période de prévision.

Autres méthodes à envisager pour gérer l’incertitude

Le WMOLC utilise des cartes de compétence pour estimer la performance de chaque modèle contribuant à son ensemble. Les cartes de compétence indiquent la performance d’un modèle en montrant dans quelle mesure il reproduit avec précision les conditions passées (prévisions rétrospectives). Les prévisions issues de modèles peu performants peuvent être plus incertaines et avoir moins de chances d’être correctes pour des régions ou des variables particulières.

Les cartes de compétence des prévisions d’ensemble pour le Canada ne sont pas disponibles sur le site des DSCC. Toutefois, des cartes de compétence mondiales pour la prochaine période de prévision de cinq ans sont disponibles sur le site Web de l’OMM.

Description des ensembles de données mondiaux

Le WMOLC et son bulletin annuel Global Annual to Decadal Climate Update prévoient plusieurs variables, notamment les anomalies de température et de précipitations au niveau mondial pour les cinq prochaines années (par exemple, 2024-2028). Ces prévisions sont calculées à partir des moyennes mensuelles de données de prévision du monde entier, généralement fournies par 10 à 15 centres de modélisation.

Les prévisions disponibles sur le site des DSCC proviennent de cet ensemble de modèles climatiques mondiaux. Par exemple, l’ensemble pour 2024-2033 comprend les mêmes 15 modèles de température et 14 modèles de précipitations que ceux utilisés dans le rapport 2024 de l’OMM.

Chaque modèle produit un ensemble de prévisions qui partent de conditions initiales uniques. Chacune de ces prévisions est appelée « passe » ou « membre de l’ensemble » du modèle. L’utilisation de plusieurs passes d’un modèle permet de tenir compte de l’incertitude des conditions initiales. On calcule la moyenne de toutes les passes d’un modèle, puis on les masque pour se concentrer sur le Canada. Ces moyennes de modèles contribuent ensuite de manière égale à l’ensemble multimodèles pour le Canada sur le site des DSCC.

Tous les ensembles de données pour le Canada sont disponibles sous forme de fichiers NetCDF, un format courant dans le domaine de la science climatique. Les fichiers NetCDF peuvent être lus et traités avec un ensemble de programmes tels que Python, R, Climate Data Operators (CDO), ArcGIS et MATLAB. Pour plus d’information sur ces ensembles de données, veuillez vous reporter au document technique de l’utilisateur.

Description des ensembles de données de sortie pour le Canada

Centiles des anomalies prévues pour le Canada

Les centiles représentent le seuil en dessous duquel se situe un certain pourcentage de données dans un groupe. Pour les prévisions climatiques du Canada, les centiles de l’ensemble multimodèles indiquent le seuil en dessous duquel un pourcentage donné de modèles prédit l’anomalie prévue.

Par exemple, le 5^e centile indique un résultat dans la fourchette inférieure, où seuls 5 % des modèles prévoient des anomalies égales ou inférieures à la valeur présentée. À l’inverse, le 95^e  centile représente un résultat à l’extrémité supérieure, où 95 % des modèles prévoient des anomalies égales ou inférieures à la valeur présentée. Ainsi, les 5^e et 95^e centiles fournissent les limites inférieures et supérieures approximatives des anomalies prévues. Le 50^e centile marque le milieu de la fourchette d’anomalies, la moitié des modèles prévoyant des valeurs plus élevées et l’autre moitié des valeurs plus faibles. Les centiles sont un indicateur de la marge d’incertitude des prévisions des centres de modélisation mondiaux, offrant une certaine souplesse dans l’analyse des utilisateurs.

Données annuelles et saisonnières des anomalies prévues pour l’ensemble du Canada

Les anomalies prévues sont disponibles à l’échelle annuelle et saisonnière, avec une moyenne sur des périodes de 5 ans. Toutes les anomalies sont relatives aux moyennes de la période climatologique 1991-2020. Les anomalies annuelles peuvent donner un aperçu des prévisions climatiques annuelles, tandis que les anomalies saisonnières peuvent indiquer le climat prévu au cours des saisons. Par exemple, les prévisions saisonnières annonçant des températures plus élevées que la moyenne pour une saison donnée peuvent contribuer à l’élaboration d’une politique climatique propre à la saison, ce que les prévisions annuelles ne peuvent pas faire.

Cartes des anomalies prévues

Les cartes des anomalies prévues pour l’ensemble du Canada illustrent la comparaison des variables climatiques prévues avec leur période de référence. Elles peuvent indiquer des différences régionales et contribuer à une prise de décision éclairée pour la décennie à venir dans l’ensemble du Canada. Les figures 1 et 2 ci-dessous présentent des exemples de cartes de prévisions pour les températures et les précipitations.

**Figure 1.** Carte des anomalies de température au Canada pour le printemps 2025-2029, les anomalies supérieures à la moyenne de référence sont représentées en tons de rouge. Les anomalies inférieures à la moyenne de référence sont représentées en tons de bleu, mais il n’y en a pas ici.

**Figure 2.** Carte des anomalies de précipitations au Canada pour l’été 2029-2033, les anomalies supérieures à la référence sont représentées en tons de vert et les anomalies inférieures à la référence sont représentées en tons de brun. Pour les cartes de précipitations des DSCC, une échelle non linéaire a été utilisée afin de mieux rendre compte de la plage d’anomalies allant de 1,5 à +1,5 mm/jour.

Les cartes des ensembles de prévisions pour le Canada peuvent être générées à l’aide de la page Web interactive

Pour plus d’information sur les outils et les méthodes utilisés pour créer ces ensembles de données, veuillez vous reporter au document technique de l’utilisateur.

Accès aux prévisions décennales sur le site des DSCC

La section suivante guidera l’utilisateur dans sa navigation sur la page Web des prévisions décennales. Elle expliquera également certains éléments du site et fournira un exemple d’interprétation des prévisions.

Téléchargement d’ensembles de données NetCDF

Les utilisateurs peuvent télécharger des fichiers NetCDF des prévisions d’ensemble pour les températures et les précipitations. Pour télécharger ces ensembles de données depuis la page Web des DSCC, utilisez le menu situé sur le panneau latéral de la carte. Sélectionnez une variable, un centile et une période de l’année. La sélection de la période de 5 ans n’a aucune influence sur le fichier téléchargé. Une fois que les utilisateurs ont sélectionné ces options, ils peuvent cliquer sur le bouton « Download data as NetCDF » (télécharger les données au format NetCDF) situé sous la carte pour télécharger l’ensemble de données.

Sélection de l’emplacement des points

La carte interactive permet aux utilisateurs de comparer les anomalies locales prévues pour un maximum de 10 endroits différents au Canada. Pour ajouter un nouveau marqueur à la carte, cliquez sur le bouton « Add Marker » (ajouter un marqueur) dans le menu du panneau latéral. Une fois le nouveau marqueur sélectionné, deux options s’offrent à vous pour choisir un emplacement :

Recherchez les villes du Canada à l’aide de la barre de recherche située sous la carte. Le nom du marqueur sera mis à jour pour refléter la ville sélectionnée dans la barre de recherche.
L’utilisateur peut également balayer la carte interactive avec son curseur pour trouver des coordonnées précises. Les coordonnées sur lesquelles le curseur passe sont mises à jour en continu sous la carte. Double-cliquez sur l’emplacement qui vous intéresse sur la carte pour l’inclure dans le panneau « Selected markers » (marqueurs sélectionnés). Mettez à jour le nom de cet emplacement à l’aide du bouton « Rename » (renommer) situé dans le panneau latéral associé au marqueur. Les noms définis par l’utilisateur seront réinitialisés si un nouvel emplacement est sélectionné pour ce marqueur.

Les lieux sélectionnés, que ce soit grâce à la barre de recherche ou en balayant la carte interactive, s’affichent dans le panneau latéral « Selected markers » (marqueurs sélectionnés). Chaque point aura une fenêtre unique sur la carte affichant le nom du point, ses coordonnées et la valeur de l’anomalie pour cette variable. L’anomalie sera mise à jour si les options du menu de la carte sont modifiées.

Sauvegarde des tracés cartographiques

Une fois que les lieux d’intérêt ont été sélectionnés et que les options de menu souhaitées ont été appliquées, des images PNG de la carte générée peuvent être téléchargées. Il est possible de télécharger la carte avec ou sans marqueurs en cliquant sur l’un des boutons « Download Map… » (télécharger la carte…) situés sous la carte.

Comparaison des centiles d’ensemble de lieux sélectionnés

Différents centiles d’ensemble des anomalies prévues peuvent être comparés entre les lieux sélectionnés dans le panneau « Selected markers » (marqueurs sélectionnés). Un tableau en bas de page est automatiquement généré. Le tableau présente les noms des lieux avec leurs coordonnées les plus proches sur la grille de 1x1 degré et les anomalies pour les 5 centiles. Ce tableau est mis à jour dynamiquement si les sélections de menu dans le panneau latéral changent. Il donne un aperçu de la dispersion des anomalies prévues dans les lieux sélectionnés par l’utilisateur. Les utilisateurs peuvent télécharger les résultats tabulés sous forme de fichier CSV en sélectionnant le bouton « Download Table as CSV » (télécharger le tableau au format CSV) situé sous le tableau.

Example

Ce bref exemple guidera les utilisateurs dans une analyse visuelle des précipitations prévues. L’exemple consiste à télécharger et à comparer le 50^e centile des précipitations annuelles et saisonnières sur 5 ans pour l’ensemble du Canada et vise la période 2027-2031.

Sur la page Web « Prévisions décennales pour le Canada », l’utilisateur doit d’abord appliquer les sélections de menu appropriées. Pour cet exemple, la variable est « précipitations », le centile de l’ensemble est « 50^e centile » et la période est « 2027-2031 ». Cette analyse comparera les anomalies de précipitations prévues annuellement aux anomalies prévues pour chaque saison. Dans cet exemple, les marqueurs de ville à sélectionner sont les suivants : Ottawa (Ontario), Vancouver (Colombie-Britannique) et Thunder Bay (Ontario). Une fois la sélection effectuée à l’aide des méthodes décrites dans la section « Comparaison de différents emplacements », sélectionnez la période « annuelle » et téléchargez la carte avec les marqueurs. La carte des prévisions doit ressembler à la figure 3.

**Figure 3.** Carte du 50^e centile des anomalies de précipitations annuelles pour le Canada pour 2027-2031.

En suivant des méthodes similaires, vous pouvez parcourir les autres saisons dans la sélection du menu « Time of Year » (période de l’année) et télécharger les cartes pour chaque saison. Les cartes avec marqueurs doivent ressembler à celles présentées dans les figures 4a-d.

**Figure 4.** Cartes présentant le 50^e centile des anomalies de précipitations pour le Canada : a) au printemps; b) en été; c) en automne; et d) en hiver pour 2027-2031.

Visuellement, nous pouvons constater que la carte annuelle présente des anomalies similaires à celles des cartes d’hiver et de printemps. Au cours de ces saisons, la plupart des régions du Canada prévoient des conditions plus humides que la moyenne de 1991-2020. Les anomalies humides sont relativement faibles (vert clair) dans les provinces de l’intérieur comme la Saskatchewan, l’Alberta et le Manitoba. Parallèlement, des conditions plus humides (vert plus foncé) sont observées dans des régions telles que le centre de l’Ontario, le Québec et la côte canadienne. Ces observations impliquent que pendant l’hiver et le printemps, des régions telles que l’Ontario et le Québec pourraient connaître un changement plus important des précipitations moyennes. En revanche, ces mêmes régions prévoient moins de conditions humides en été et en automne.

Ce contraste entre les saisons implique qu’une grande partie de l’augmentation annuelle des précipitations prévue pour cette région entre 2027 et 2031 devrait se produire en hiver et au printemps. Pour le centre de l’Ontario et le Québec, ces deux saisons constituent les principaux moteurs de la variation annuelle d’ensemble des précipitations prévue par l’ensemble des modèles.

Licence de données

Licence du gouvernement ouvert – Canada (https://ouvert.canada.ca/fr/licence-du-gouvernement-ouvert-canada)

Les ensembles de données de modèles individuels et tous les produits dérivés connexes, y compris les ensembles multimodèles, sont assujettis aux conditions d’utilisation de l’organisation source.

Certains des centres contributeurs fournissent actuellement leurs données sur des canaux ouverts. Pour plus d’information sur un modèle précis, veuillez contacter le centre de modélisation approprié.

Personne-ressource

Pour obtenir un soutien supplémentaire sur l’ensemble des anomalies prévues pour le Canada, veuillez faire parvenir un courriel à ECCC à l’adresse suivante : f.ccds.info-info.dscc.f@ec.gc.ca

Si vous avez des questions concernant les données brutes de prévision, veuillez communiquer avec le Centre principal pour les prévisions climatiques annuelles à décennales de l’OMM. Si les renseignements mondiaux du rapport Global Annual to Decadal Climate Update de l’OMM vous intéressent, veuillez le consulter en cliquant sur le lien: WMO Global Annual to Decadal Climate Prediction (2024).

Pour obtenir des réponses aux questions fréquemment posées, veuillez consulter la page d’accueil des prévisions décennales sur le site des DSCC. Toute autre demande peut être envoyée à l’adresse électronique mentionnée ci-dessus.

"Détails de la page"

Date de modification :: 2019-03-01

Rechercher