Correction empirique de biais des modèles de climat globaux et régionaux pour le forçage météorologique des modèles hydrologiques

Le Centre canadien de la modélisation et de l'analyse climatique (CCmaC) désire évaluer l’amélioration apportée par la méthode de correction empirique des biais (CEB) lorsque mise à l’échelle par deux modèles régionaux de climat (MRC), dont le Modèle régional canadien du climat (MRCC5). Ce travail impliquera des analyses météorologiques, climatiques et statistiques complexes, qui nécessitent d’avoir des connaissances approfondies de la physique des MRC et de la production de simulations régionales. 

L’approche empruntée dans le cadre de ce projet est prometteuse, car elle pourrait fournir des informations météorologiques plus réalistes sur les modèles hydrologiques. En effet, les études d’impact des changements climatiques en hydrologie gagneraient en crédibilité puisque les données produites par les MRC nécessiteraient moins d’ajustements. Cette innovation pourrait alors servir à d’autres domaines d’études que l’hydrologie, tels que l’agriculture, la santé, les infrastructures ou encore les feux de forêt. 

Ce projet a pour premier objectif d’évaluer l’applicabilité d’une approche novatrice développée récemment par le CCmaC d’Environnement et changement climatique Canada (ECCC). La méthode de CEB appliquée à leur modèle de climat global (MCG) CanESM a permis d’améliorer les projections climatiques futures. Ainsi, l’application de cette méthode améliore les données globales. Elles sont ensuite utilisées comme pilotes pour produire des simulations climatiques régionales à plus fine échelle, avec les modèles régionaux de climat (MRC). Ainsi, la force de cette nouvelle approche réside dans l’utilisation des données corrigées comme entrants et dans la proposition d’une valeur ajoutée au climat simulé par le MRC. 

Ce projet comparera également l’impact des données globales du CanESM améliorées par la méthode de CEB sur deux MRC. Ainsi, cela permettra d’évaluer la valeur ajoutée des variables météorologiques simulées, utilisées comme intrants aux modèles hydrologiques qui servent à produire des études d’impact sur les changements climatiques. Deux MRC seront considérés dans ce projet : le CanRCM5, développé par le CCmaC, et le MRCC5, développé en collaboration avec l’UQAM et ECCC et opérationnalisé par Ouranos. 

La recherche impliquera :

1. une analyse et une documentation de la valeur ajoutée dans les simulations de MRC mises à l’échelle avec la nouvelle méthode de CEB durant la période historique (passé récent); 

2. une analyse et une documentation des simulations mises à l’échelle avec la nouvelle méthode CEB dans les projections des MRC CanRCM5 et MRCC5;

3. une analyse de la valeur ajoutée des MRC par rapport au modèle global CanESM;

4. une analyse et une évaluation du bénéfice supplémentaire d’appliquer la méthode de CEB aux MRC. 

Cette étude se concentrera sur les améliorations de la méthode de CEB aux champs météorologiques des MRC utilisés comme intrants aux modèles hydrologiques. Par exemple, la température de surface, les précipitations, l’humidité et la vitesse du vent. L’étude sera faite en étroite collaboration entre les chercheurs du CCmaC, auteurs de la méthode de base, et ceux d’Ouranos. 

Les résultats attendus de ce projet consistent en l’évaluation de la méthode de la CEB, incluant :

• sa valeur ajoutée attendue par rapport aux données non corrigées des MRC; 

• son habileté à reproduire la fourchette des projections futures;

• son utilité pour la communauté, en tant que méthode pour réduire l’incertitude des projections mises à l’échelle du climat futur. 

• Dominique Paquin, Ouranos

• Marie-Pier Labonté, Ouranos

• Slava Kharin, Centre canadien de la modélisation et de l'analyse climatique