Les aléas météorologiques, comme les vagues de chaleur et les inondations, sont devenus plus fréquents et plus intenses au Canada et dans une grande partie du monde.[1] Cet article est le premier d’une nouvelle série de publications, dans laquelle nous examinerons plusieurs aléas météorologiques différents et nous étudierons comment la hausse des températures et les changements climatiques peuvent influer sur leur fréquence, leur intensité et leur durée.
Le climat représente la moyenne à long terme des conditions météorologiques (généralement une moyenne sur 30 ans). Les zones climatiques (régions connaissant des conditions météorologiques similaires) sont souvent étendues. Les aléas météorologiques ont tendance à être des événements singuliers de courte durée qui peuvent entraîner des dommages et des perturbations considérables. Quel est le lien entre les changements climatiques et les aléas météorologiques ?
Ce premier article traite des pluies verglaçantes. Nous donnons ici un aperçu des dernières données et recherches pour faire la lumière sur la façon dont le changement climatique pourrait modifier la fréquence, la gravité, et la répartition géographique des épisodes de pluie verglaçante à travers le pays.
La pluie verglaçante se forme lorsque des précipitations gelées traversent une couche d’air au-dessus de zéro, fondant en pluie, avant de traverser une couche d’air au-dessous de zéro près de la surface. Ce processus donne lieu à des gouttes de pluie surfondues qui gèlent au contact, créant une couche de glace. La complexité de la prévision des pluies verglaçantes tient à la complexité de la prévision de la structure verticale précise de la température de l’atmosphère – une couche d’air gelé trop épaisse fait regeler les gouttes de pluie avant qu’elles n’atteignent le sol ; trop fine, elles restent liquides.
Les gouttelettes d’eau surfondues sont des gouttelettes qui existent à l’état liquide à des températures inférieures au point de congélation normal de l’eau, soit 0°C. Bien qu’elles soient plus froides que le point de congélation, ces gouttelettes restent liquides jusqu’à ce qu’elles entrent en contact avec une surface ou une particule sur laquelle elles peuvent geler. Ce phénomène est un élément crucial dans la formation de la pluie verglaçante et d’autres types de précipitations glacées.
La pluie verglaçante est le plus souvent observée dans l’est du Canada, en particulier dans des régions comme le sud du Québec, le sud et l’est de l’Ontario et les provinces de l’Atlantique. Pendant la saison hivernale, ces régions sont plus sensibles aux conditions qui conduisent à la pluie verglaçante en raison de leur situation géographique et des conditions météorologiques qui y règnent.
La vallée du fleuve Saint-Laurent est un point névralgique pour les pluies verglaçantes. Ici, l’air froid s’enfonce dans la vallée, refroidissant les gouttes de pluie liquides qui tombent de l’air relativement chaud en altitude. Il n’est pas rare que des villes comme Ottawa et Montréal connaissent plusieurs alertes de pluie verglaçante par an. Dans la plupart des cas, les épisodes de pluie verglaçante durent de quelques minutes à quelques heures. Toutefois, des épisodes de pluie verglaçante plus longs et plus graves sont possibles, comme l’a montré la tristement célèbre tempête de verglas de 1998 au Québec Durant cette tempête, plus de 100 mm de précipitations mixtes sont tombés pendant cinq jours consécutifs, abattant des arbres et des lignes électriques, recouvrant les routes et causant au moins 40 décès.
La relation entre la pluie verglaçante et les changements climatiques est un domaine de recherche actif. Une étude réalisée par McCray, Paquin, Thériault et Bresson (2022) a utilisé le modèle régional canadien du climat (MRCC5) pour prévoir les changements dans les régimes de pluie verglaçante en Amérique du Nord. Voici les trois principaux enseignements de cette étude :
Une approche différente de la modélisation des risques futurs de pluie verglaçante a été adoptée dans le cadre de l’initiative « Bâtiments résistants au climat et infrastructures publiques de bas » (BIPBRCC). Le rapport final de la BIPBRCC contient des paramètres climatiques modélisés destinés à être utilisés dans la conception des infrastructures (ce que l’on appelle les « valeurs de conception »), en particulier les bâtiments et les ponts. L’une de ces valeurs de conception est l’accrétion de glace. L’accrétion de glace peut résulter de plusieurs processus différents ; cependant, la pluie verglaçante est la cause dominante de l’accrétion de glace dans la plupart des endroits au Canada, ce qui en fait un substitut approprié – ou une solution de rechange – pour ce danger. Les données de la BIPBRCC sur l’accrétion de la glace prévoient un déplacement similaire vers les pôles des futures conditions de précipitations verglaçantes en raison de l’augmentation des températures de surface, comme l’ont noté McCray et al. (2022). La confiance dans les projections des valeurs futures d’accrétion de glace est faible en raison de la complexité des processus impliqués dans la formation de l’accrétion de glace, et de la résolution spatiale et temporelle limitée des modèles climatiques.[3]
Ces études et rapports scientifiques soulignent le besoin pour les Canadiens d’adapter leurs stratégies de préparation et de réaction pour prendre en compte les changements dans la répartition géographique des pluies verglaçantes. Cependant, ils mettent également en évidence les grandes incertitudes qui existent lorsqu’on tente de modéliser les futurs épisodes de pluie verglaçante, ce qui montre la nécessité de poursuivre les recherches.
Ces déplacements suggèrent qu’à mesure que le climat se réchauffe, la pluie verglaçante au Canada pourrait se déplacer vers le nord-ouest.
Pour les personnes intéressées par l’ensemble des données brutes utilisées par McCray, Paquin, Thériault et Bresson (2022), les fréquences annuelles des pluies verglaçantes générées par chaque algorithme de simulation et de type de précipitations sont disponibles pour l’ensemble de l’Amérique du Nord (en anglais seulement) : https://doi.org/10.20383/103.0575.
Ouranos a également mis à disposition ses données de pluie verglaçante via son portail de données Portraits climatiques. Sur ce site, vous pouvez explorer des cartes et des données sur la pluie verglaçante, pour le Québec seulement, résumées par :
Restez à l’écoute pour de futurs articles sur d’autres aléas météorologiques liés au climat.
[1] Rapport sur le climat changeant du Canada, 2019, https://changingclimate.ca/CCCR2019/fr/
[2] McCray, C. D., Paquin, D., Thériault, J. M., & Bresson, É. (2022). A multi-algorithm analysis of projected changes to freezing rain over North America in an ensemble of regional climate model simulations. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127.
[3] Bâtiments et infrastructures publiques de base résistants aux changements climatiques 2020 : évaluation des effets des changements climatiques sur les données de conception climatique au Canada / Auteurs : Alex J. Cannon, Dae Il Jeong, Xuebin Zhang et Francis W. Zwiers. : En4-415/2020F-PDF – Publications du gouvernement du Canada – Canada.ca