Approche 1 : Rapports de conversion dépendants de la région

Cette première approche utilise des moyennes régionales, car, malgré la variabilité quotidienne, les conditions climatiques régionales à long terme créent des schémas caractéristiques dans la densité moyenne des chutes de neige. En calculant la moyenne des données sur 20 ans, ces rapports de conversion régionaux reflètent ces schémas^2,3 et permettent de convertir les valeurs HNW prévues en profondeurs de neige pour un endroit spécifique. Les rapports de conversion régionaux sont présentés à la figure 2 de l’article intitulé An Overview of the Second Generation Adjusted Daily Precipitation Dataset for Trend Analysis in Canada, de Mekis et Vincent (2011) (disponible en anglais seulement).

À l’aide de ces rapports, la conversion peut être effectuée en deux étapes:

• Étape 1 : Convertir la HNW prévue (mm) en épaisseur initiale de neige (cm) en appliquant l’hypothèse standard de 10:1, où 1 mm de HNW correspond à environ 10 mm ou 1 cm d’épaisseur de neige fraîche.
• Étape 2 : Ajuster les différences régionales dans la densité des nouvelles chutes de neige en divisant cette profondeur par le facteur rapport régional (ρ) dans la figure 2 de Mekis et Vincent (2011).

Par exemple, si la HNW pour un événement de chute de neige donné est projeté à 5 mm, selon la région, les valeurs du rapport de conversion peuvent être appliquées comme suit :

• À St. John’s (Terre-Neuve-et-Labrador), où le rapport régional (ρ) est de 1,5 :
  • Étape 1 : 5 mm de HNW → 5 cm de neige (hypothèse 10:1)
  • Étape 2 : 5 cm de neige ÷ 1,5 = 3,3 cm de neige
• À Vancouver (Colombie-Britannique), où le rapport régional (ρ) est de 0,75 :
  • Étape 1 : 5 mm de HNW → 5 cm de neige (hypothèse 10:1)
  • Étape 2 : 5 cm de neige ÷ 0,75 = 6,7 cm de neige

Par conséquent, dans le cas de la neige très humide et dense qui tombe souvent dans le Canada atlantique, 5 mm de HNW représenteraient 3,3 cm de profondeur de neige fraîche. Dans le cas de la neige plus légère et plus poudreuse qui tombe souvent dans l’ouest du Canada, 5 mm de HNW représenteraient 6,7 cm de profondeur de neige fraîche.

Limites de l’approche 1 : Les estimations des rapports de conversion dérivés de la densité historique de la neige peuvent ne pas représenter la densité réelle des chutes de neige dans un climat en mutation et peuvent nécessiter des investigations supplémentaires en fonction de l’objectif ou de l’application spécifique du projet. Les rapports de conversion, tels que ceux indiqués dans la figure 2 de Mekis et Vincent (2011), sont interpolés à partir des stations météorologiques et peuvent ne pas représenter les rapports de conversion entre la HNW et la profondeur de neige fraîche dans les endroits plus éloignés des stations. De plus, ces rapports reflètent les moyennes régionales à long terme et ne tiennent pas compte de la variabilité totale d’un événement à l’autre qui peut se produire à un endroit donné. Ainsi, ces rapports de conversion régionaux ne doivent être utilisés que comme indicateurs généraux plutôt que comme prédicteurs précis de la profondeur des chutes de neige à un endroit donné.

Approche 2 : rapports de conversion min/max (indépendants de la région)

Les rapports régionaux tels que ceux présentés dans l’approche 1 sont utiles pour estimer la profondeur moyenne ou le total des chutes de neige sur de longues périodes. Cependant, ces rapports ne tiennent pas compte de la variabilité de la densité des chutes de neige. La densité des chutes de neige peut varier considérablement au même endroit. Cela signifie qu’une moyenne régionale ne représentera pas toute la gamme des densités de chutes de neige qui peuvent se produire à un endroit donné, tant historiquement qu’à l’avenir.

Pour tenir compte de cette gamme, l’approche 2 propose d’utiliser un rapport de 15:1 pour la neige très poudreuse et de 5:1 pour la neige très humide, comme le décrit Environnement et Changement climatique Canada dans ses outils météorologiques : page des faits intéressants, « Comment l’équivalent en eau de la neige est calculé » 9. L’approche 2 utilise cette fourchette pour toutes les régions du Canada.

À l’aide de ces rapports, la conversion peut être effectuée en deux étapes :

• Étape 1 : Convertir la valeur HNW prévue en millimètres en profondeur de neige en millimètres pour la neige très humide (c’est-à-dire 5:1) et la neige très poudreuse (15:1). Les résultats décrivent la fourchette des profondeurs de neige possibles qui correspondent à une valeur HNW.
• Étape 2 : comme ces rapports sont exprimés en mm de neige par mm d’eau, convertir les valeurs d’épaisseur de neige de mm en cm en les divisant par 10.

Par exemple, pour une petite quantité de 5 mm de HNW :

• Si la neige était très humide (rapport de 5:1) :
  • Étape 1 : 5 mm × 5 = 25 mm
  • Étape 2 : 25 ÷ 10 = 2,5 cm de neige
• Si la neige était très poudreuse (rapport de 15:1) :
  • Étape 1 : 5 mm × 15 = 75 mm
  • Étape 2 : 75 ÷ 10 = 7,5 cm de neige

L’exemple ci-dessus commence avec les mêmes 5 mm de HNW que dans l’approche 1. Il montre que la fourchette de 5:1 à 15:1 (2,5 cm à 7,5 cm) englobe à la fois les résultats pour St. John’s (3,3 cm) et Vancouver (6,7 cm). En d’autres termes, l’approche 2 reflète la fourchette des profondeurs de neige plausibles pour une quantité d’eau donnée, ce qui la rend plus représentative de la variabilité potentielle de la profondeur de la neige.

Pour montrer l’influence de la densité des chutes de neige sur leur profondeur, voici le même calcul pour une forte chute de neige d’un jour de 40 mm HNW :

• Si la neige était très humide (rapport de 5:1) : 40 mm × 5 ÷ 10 = 20 cm de neige
• Si la neige était très poudreuse (rapport de 15:1) : 40 mm × 15 ÷ 10 = 60 cm de neige

L’approche 2 rend mieux compte des extrêmes de profondeur de neige pouvant être associés à une seule valeur HNW et est utile pour contextualiser les rapports de conversion régionaux.

Limites de l’approche 2 : Bien que cette approche couvre un éventail plus large de densités de neige possibles, elle ne tient pas compte des différences climatiques régionales. L’utilisation du même rapport de 5:1 à 15:1 partout peut entraîner une surestimation ou une sous-estimation de la variabilité dans une région. En réalité, la fourchette moyenne de densité des chutes de neige dans une région est probablement plus étroite, reflétant les caractéristiques climatiques locales. Comme pour l’approche 1, cette méthode ne doit pas être considérée comme un indicateur précis de l’épaisseur des chutes de neige. Elle fournit plutôt des limites indicatives qui illustrent l’incertitude associée aux rapports de conversion de l’épaisseur des chutes de neige.

Pour en savoir plus sur les données sur les chutes de neige disponibles sur Donneesclimatiques.ca, veuillez consulter le Guide de l’utilisateur des données sur les chutes de neige.