Découvrez les évènements extrêmes, les périodes de retour et les niveaux de retour, ainsi que les données connexes disponibles sur Donneesclimatiques.ca.
Comprendre les projections futures
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Cet article présente un aperçu des données de niveaux de retour disponibles sur Donnéesclimatiques.ca ainsi que des concepts nécessaires à leur interprétation. Les niveaux de retour décrivent l’intensité d’un événement associé à une fréquence d’occurrence ou à une période de retour donnée. Cet article aborde également certaines idées fausses courantes concernant les niveaux de retour et les périodes de retour.
Les événements météorologiques extrêmes, comme les vagues de chaleur extrêmes et les fortes pluies, sont des phénomènes intenses qui s’écartent des conditions météorologiques normales. Les événements extrêmes sont souvent décrits en fonction de leur fréquence (période de retour) et de leur ampleur (niveau de retour). Ces deux mesures peuvent être utilisées pour évaluer les risques et planifier en vue des événements météorologiques extrêmes.
Les données sur les périodes de retour et les niveaux de retour ont de nombreuses applications. Elles contribuent notamment à la conception de ponts et de barrages, à la gestion des ressources en eau, à la modélisation des catastrophes et aux évaluations des risques. Une façon courante de présenter ces données est au moyen d’une courbe intensité-durée-fréquence (IDF). Les courbes IDF décrivent les quantités de pluie pour différentes durées associées à certaines fréquences d’occurrence, contribuant ainsi à la conception des réseaux de gestion des eaux pluviales et des mesures de lutte contre les inondations. Les quantités de pluie de différentes durées associées à certaines fréquences d’occurrence, contribuant ainsi à la conception des réseaux de gestion des eaux pluviales et des mesures de lutte contre les inondations.
Une période de retour correspond à l’intervalle de temps moyen entre des événements d’une ampleur donnée. Un événement associé à une période de retour de x années est souvent décrit comme un « événement d’une période de retour de 1 sur x ans » ou un « événement de x ans », où x représente le nombre d’années estimé entre deux événements. Les événements à des périodes de retour plus longues (p. ex., d’une période de retour de 50 ans) sont plus extrêmes que ceux à des périodes de retour plus courtes (p. ex., d’une période de retour de 20 ans ou de 10 ans), voir la figure 1.
Un événement associé à une période de retour donnée n’est pas garanti de se produire exactement une fois au cours de cette période; il peut survenir plus fréquemment ou ne pas se produire du tout, comme l’illustre la figure 1. Par exemple, une « inondation de 50 ans » désigne une inondation de période de retour de 50 ans. Cela signifie qu’un tel événement se produit, en moyenne, une fois tous les 50 ans ou, autrement dit, il a environ 2 % de probabilité de se produire au cours d’une année donnée durant cette période.
Figure 1 : Représentation des occurrences possibles d’événements de période de retour de 1 sur 50 ans et de 1 sur 20 ans répartis sur une période de 200 ans. Cette visualisation montre qu’un événement associé à une période de retour donnée n’est pas garanti de se produire exactement une fois au cours de cette période; il peut survenir plus fréquemment ou ne pas se produire du tout. L’ampleur de chaque événement est représentée par la taille de l’icône ; les événements associés à des périodes de retour plus longues (p. ex., 50 ans) correspondent à des événements plus extrêmes que ceux associés à des périodes de retour plus courtes (p. ex., 20 ou 10 ans).
La fréquence des événements d’une ampleur donnée peut évoluer au fil du temps sous l’effet des changements climatiques (figure 2). Par exemple, un épisode de précipitations maximales associé à une période de retour de 1 sur 20 ans (probabilité d’occurrence de 5 %) pourrait, dans le futur, se rapprocher d’un événement de 1 sur 10 ans (probabilité d’occurrence de 10 %).
Figure 2 : Exemple illustrant l’impact potentiel des changements climatiques sur la fréquence d’un événement associé à un niveau de retour donné. Pendant la période historique (illustrée en haut), un événement de cette ampleur correspond à une période de retour de 20 ans. Dans un climat futur (illustré en bas), un événement de cette même ampleur pourrait devenir plus fréquent, la période de retour passant de 20 ans à environ 10 ans en moyenne. Dans cet exemple, un seul scénario d’émissions est utilisé à des fins d’illustration. Toutefois, les meilleures pratiques consistent à examiner un éventail de scénarios d’émissions afin d’évaluer la gamme possible des niveaux de retour futurs.
Un niveau de retour correspond à l’ampleur d’un événement associé à une période de retour donnée. Par exemple, si une température maximale quotidienne associée à une période de retour de 50 ans correspond à un niveau de retour de 45 °C, cela signifie qu’une température maximale quotidienne de 45 °C ou plus est attendue, en moyenne, une fois tous les 50 ans. Dans ce cas, au cours d’une année donnée, la probabilité d’atteindre ou de dépasser 45 °C est d’environ 1 sur 50, soit 2 %.
À un endroit donné, les événements associés à des périodes de retour plus longues (p. ex., 1 sur 50 ans) correspondent à des événements plus extrêmes que ceux associés à des périodes de retour plus courtes (p. ex., 1 sur 20 ans ou 1 sur 10 ans).
Les changements climatiques signifient que l’ampleur des événements associés à une fréquence donnée peut évoluer au fil du temps (figure 3). Par exemple, un événement de précipitations maximales sur un jour associé à une période de retour de 20 ans (probabilité d’occurrence de 5 %) pouvait correspondre à un événement de 40 mm dans le climat passé, mais pourrait se rapprocher d’un événement de 55 mm dans le climat futur.
Figure 3 : Exemple illustrant la façon dont les changements climatiques peuvent influencer l’ampleur des événements de 1 sur 20 ans. L’ampleur de chaque événement est représentée par la taille de l’icône. Pendant la période historique (illustrée en haut), une tempête de 1 sur 20 ans présente une certaine ampleur. Dans un climat futur (illustré en bas), un événement de cette fréquence pourrait devenir plus intense. Dans cet exemple, un seul scénario d’émissions est utilisé à des fins d’illustration. Toutefois, les meilleures pratiques consistent à examiner un éventail de scénarios d’émissions afin d’évaluer la gamme possible des niveaux de retour futurs.
Conception erronée 1 :
Un événement associé à une période de retour donnée se produira exactement une fois au cours de cette période. Par exemple, un événement extrême de 1 sur 50 ans ne se produira qu’une seule fois sur une période fixe de 50 ans.
Fait :
Un événement extrême de 1 sur 50 ans a environ 2 % de probabilité de se produire chaque année. Cela signifie qu’il est possible d’observer plusieurs événements de 1 sur 50 ans au cours d’une période de 50 ans, ou aucun du tout. En fait, il y a environ 37 % de probabilité qu’un événement de 50 ans survienne exactement une fois au cours d’une période de 50 ans, et environ 26,5 % de probabilité qu’il survienne plus d’une fois. La figure 2 illustre un exemple plausible de la façon dont des événements de période de retour de 50 ans peuvent se produire.
Conception erronée 2 :
Un événement associé à une période de retour donnée sera l’événement le plus extrême au cours de cette période. Par exemple, un événement extrême de 1 sur 50 ans est l’événement le plus extrême qui surviendra sur une période de 50 ans.
Fait :
Un événement extrême de 1 sur 50 ans, ainsi que son ampleur (son niveau de retour), a environ 2 % de probabilité de se produire chaque année. Cela ne signifie toutefois pas qu’un événement d’une ampleur plus grande ne peut pas également survenir au cours d’une période de 50 ans.
Donneesclimatiques.ca fournit des projections de niveaux de retour pour des événements de 1 sur 5, 1 sur 10, 1 sur 20, 1 sur 30 et 1 sur 50 ans, ainsi que pour différents scénarios d’émissions et différentes périodes, permettant aux utilisateurs d’explorer les extrêmes potentiels dans les climats futurs.
Les niveaux de retour des variables suivantes sont disponibles sur Donneesclimatiques.ca :
Pour explorer les projections de niveaux de retour sur Donneesclimatiques.ca, accédez à la carte et sélectionnez le niveau de retour, la variable, le scénario d’émissions et la période souhaités. La carte affichera alors le niveau de retour médian (50e centile) issu de l’ensemble de modèles climatiques.
Pour voir comment les niveaux de retour devraient évoluer au cours du siècle, recherchez un lieu à l’aide de la barre de recherche ou effectuez un zoom et sélectionnez un point de grille. Une boîte de résumé s’affichera avec la valeur médiane et l’étendue des projections pour la période sélectionnée, ainsi que la variation projetée par rapport à la période 1971-2000. En cliquant sur « Voir les détails », vous ouvrirez un graphique de série chronologique semblable à celui présenté à la figure 4.
Les graphiques de séries chronologiques présentent quatre scénarios d’émissions. En survolant les séries, une infobulle affiche les données associées à chaque scénario. Par exemple, dans la figure 4, la valeur médiane de l’ensemble de modèles climatiques indique que, selon le scénario d’émissions SSP2-4.5, il y a une probabilité annuelle moyenne de 1 sur 30 que la température maximale quotidienne atteigne ou dépasse 39,2 °C durant la période 2041-2070.
Figure 4 : Exemple d’un graphique de série chronologique des niveaux de retour sur Donneesclimatiques.ca.
Donneesclimatiques.ca fournit la valeur médiane (50e centile) des niveaux de retour ainsi que leur étendue (10e et 90e centiles). Il est important d’examiner différents scénarios d’émissions et centiles afin d’obtenir une compréhension plus complète des extrêmes climatiques futurs possibles. Par exemple, en considérant les 10e et 90e centiles pour un scénario d’émissions donné, les utilisateurs peuvent évaluer une plus vaste gamme de changements projetés par l’ensemble de modèles climatiques (ce qui contribue à prendre en compte l’incertitude liée aux modèles climatiques). De même, l’exploration de différents SSP permet d’évaluer l’influence que divers choix socioéconomiques et politiques mondiaux pourraient avoir sur le climat futur (ce qui contribue à prendre en compte l’incertitude liée aux scénarios d’émissions).
Il est important de noter que les graphiques affichés sur Donneesclimatiques.ca représentent les conditions moyennes sur une grille d’environ 10 km × 6 km. Par conséquent, les données ne reflètent pas nécessairement les conditions d’un emplacement précis situé à l’intérieur de chaque point de grille, particulièrement dans les régions où la topographie varie. Dans de tels cas, le changement de niveau de retour entre les périodes passée et future (accessible au moyen de l’option « delta » dans le panneau latéral de la carte) peut être appliqué aux estimations historiques locales des niveaux de retour provenant de stations météorologiques.
Les périodes de retour et les niveaux de retour sont des indicateurs statistiques utilisés pour décrire la fréquence et l’ampleur des événements météorologiques extrêmes. Ces concepts sont souvent exprimés à l’aide de termes tels qu’une « tempête de 100 ans » ou un « événement de 1 sur 100 ans ». La période de retour décrit la fréquence moyenne à laquelle un événement d’une ampleur donnée est susceptible de se produire, tandis que le niveau de retour décrit l’ampleur d’un événement associé à une période de retour donnée. Ces indicateurs ne permettent pas de prédire exactement quand un événement se produira, mais fournissent plutôt de l’information statistique sur les événements extrêmes au cours d’une période donnée. Des projections de niveaux de retour pour la température maximale quotidienne, la température minimale quotidienne et les précipitations maximales sur 1 jour sont maintenant disponibles sur Donneesclimatiques.ca.
Ce projet a été réalisé avec l’appui de :
