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Guide d’utilisation des données sur les chutes de neige

Découvrez les nouvelles données sur les chutes de neige disponibles sur Donneesclimatique.ca, qui décrivent les tendances historiques et les projections pour le Canada.

Module

Comprendre les projections futures

Format

Article

Temps de Réalisation

15 minutes

Principaux messages

  • Les régimes de chutes de neige au Canada réagissent aux changements climatiques. De nombreuses régions ont connu une baisse notable des chutes de neige annuelles, de l’accumulation saisonnière de neige et de la couverture neigeuse. Ces tendances devraient se poursuivre.
  • Donneesclimatique.ca propose des projections des chutes de neige quotidiennes selon quatre scénarios d’émissions. Le site présente également des indices clés tels que le total des chutes de neige, le nombre de jours avec des chutes de neige supérieures à 2 mm et 10 mm, la chute de neige maximale en un jour, et la durée de la saison des chutes de neige.
  • Les chutes de neige sont représentées par la hauteur de l’équivalent en eau de la neige  fraîche (de l’anglais, Height of New snowfall Water equivalent, HNW) (mm). Elle reflète la teneur en eau de la neige fraîchement tombée au cours de la dernière journée.
  • Ces projections peuvent aider les collectivités, les planificateurs et les décideurs à évaluer l’influence du changement climatique sur les risques liés aux chutes de neige. Elles sont pertinentes dans des domaines tels que les infrastructures, les transports, les loisirs, les activités commerciales, la gestion des ressources en eau et la préparation aux situations d’urgence.

Impact des changements dans les chutes de neige au Canada

La neige joue un rôle clé dans les conditions météorologiques et climatiques à travers le Canada, influençant à la fois l’environnement et l’économie. Les chutes de neige constituent une source importante d’eau douce et sont également liées à plusieurs risques naturels, notamment les sécheresses, les inondations et les tempêtes. L’accumulation de neige (épaisseur de neige) affecte la température du sol et l’épaisseur de la glace des lacs et des mers grâce à ses propriétés réfléchissantes et isolantes. La diminution de l’accumulation saisonnière de neige réduit la disponibilité de l’eau au printemps, ce qui touche l’agriculture et la production d’hydroélectricité et peut augmenter les risques d’incendies de forêt. L’industrie canadienne des loisirs d’hiver, qui représente des milliards de dollars1, dépend de l’enneigement régulier et des températures froides.

Si leur diminution peut poser un problème, il en va de même pour les chutes de neige trop abondantes, en particulier dans les régions qui n’ont pas connu historiquement de forts enneigements. Dans ces cas, une augmentation des précipitations hivernales totales, en particulier sur une courte période, peut mettre à rude épreuve les infrastructures (par exemple, augmenter le risque d’effondrement des toits). Elle peut également compliquer le déneigement, les secours d’urgence et d’autres services, et créer des difficultés pour l’accès à la nourriture et à l’eau.

Le changement climatique entraîne une diminution de l’étendue spatiale de la couverture neigeuse et de la quantité de neige accumulée au cours de la saison dans la majeure partie du Canada2,3. De 1981 à 2015, la plupart des régions du Canada ont connu une baisse des chutes de neige, à l’exception des Territoires du Nord-Ouest et de l’ouest du Nunavut.

Quelles sont les données actuellement disponibles sur les chutes de neige?

Compte tenu de l’importance de la neige et de l’impact des changements dans ses caractéristiques et ses quantités, il existe une demande croissante pour des projections des chutes de neige futures afin d’étayer la prise de décisions résilientes au changement climatique. Jusqu’à présent, il n’existait pas de données haute résolution, à échelle réduite et corrigées des biais sur les chutes de neige.

La publication de l’ensemble de données « Canadian Downscaled Climate Scenarios-Multivariate dataset for CMIP6 (CanDCS-M6) » (scénarios climatiques canadiens à échelle réduite – jeu de données à variables multiples pour CMIP6)5 par le Pacific Climate Impacts Consortium (PCIC) a permis de développer des estimations fiables des chutes de neige à partir des données de température et de précipitations, car il préserve les relations entre ces variables lors de la réduction d’échelle. Une fonction empirique développée par Dai (2008)6 a été utilisée pour calculer la fraction des précipitations totales sous forme de neige, en fonction de la température moyenne quotidienne.

Une fois la fraction de neige déterminée, elle est utilisée conjointement avec les précipitations quotidiennes totales pour estimer les quantités quotidiennes de neige. Cette méthode a été appliquée à 26 MCG à échelle réduite dans quatre scénarios d’émissions (SSPs) (trajectoires communes d’évolution socio-économique, de l’anglais Shared Socio-economic Pathways). Outre les chutes de neige quotidiennes, le tableau 1 présente d’autres indices climatiques liés aux chutes de neige disponibles sur Donneesclimatiques.ca.

Tableau 1 : Indices de chute de neige sur Donneesclimatiques.ca et leur disponibilité par fréquence. Toutes les données relatives aux chutes de neige sont disponibles sous forme d’épaisseur de neige fraîche ou d’équivalent en eau (en mm).

Indice des chutes de neige Fréquences disponible 

Mensuel

SaisonnierAnnuel Moyenne sur 30 ans

Variation sur 30 ans

Total des chutes de neige

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Nombre de jours avec des chutes de neige supérieures à 2 mm (sn2mm)

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Nombre de jours avec des chutes de neige supérieures à 10 mm (sn10mm)

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Chute de neige maximale en un jour (snx1day)

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Durée de la saison des chutes de neige (jours entre la première et la dernière chute de neige)

NA

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Afin de calculer avec précision la durée de la saison des chutes de neige, l’année de neige est définie comme débutant le 1er juillet et se terminant le 30 juin de l’année suivante. Cela permet d’éviter les erreurs qui surviennent lorsque l’on utilise l’année civile, comme le fait d’identifier à tort les chutes de neige sur deux hivers comme faisant partie de la même saison. Les données sur les chutes de neige disponibles sur Donneesclimatiques.ca sont exprimées par l’équivalent en eau des nouvelles chutes de neige en millimètres (mm), également appelé l’équivalent en eau des chutes de neiges fraîches (HNW).

Qu’est-ce la hauteur de l’équivalent en eau de la neige fraîche (HNW)?

La hauteur de l’équivalent en eau de la neige fraîche (HNW) représente la quantité d’eau (en mm) qui résulterait de la fonte de la neige fraîche tombée au cours de la dernière journée (de minuit à 23 h 59) (figure 1). Il s’agit d’une mesure de la teneur en eau de la neige fraîchement tombée.

Figure 1 : Représentation de la hauteur de l’équivalent en eau de la neige fraîche (HNW)

Bien que similaire dans son concept, la HNW diffère de l’équivalent en eau de la neige (l’EEN). L’EEN fait référence à la profondeur d’eau (en mm) qui serait obtenue si toute la neige accumulée recouvrant actuellement le sol fondait (figure 2).

Figure 2 : Représentation de l’équivalent en eau de la neige (EEN)

 

Par conséquent, la HNW représente l’équivalent en eau des nouvelles chutes de neige sur une seule journée, tandis que l’EEN représente l’équivalent en eau de la neige totale au sol à un moment donné. Il est important de comprendre cette distinction pour interpréter les données sur les chutes de neige sur Donneesclimatiques.ca. Toutes les valeurs calculées pour les chutes de neige sont exprimées en millimètres, car elles sont obtenues en appliquant la fraction de neige (fraction des précipitations totales qui tombe sous forme de neige) aux précipitations totales, qui sont également mesurées en millimètres. La HNW ne tient pas compte de la fraction des précipitations qui tombe sous forme de pluie, mais uniquement de la neige.

Enfin, comme la neige est un mélange d’eau sous forme de glace et sous forme liquide, ainsi que d’air, la HNW et l’EEN sont toutes deux inférieures à la profondeur de la neige au sol.

Pour savoir comment convertir l’équivalent en eau de la hauteur de neige fraîche (mm) en épaisseur de neige fraîche (cm), veuillez consulter la note technique.

Comment les chutes de neige au Canada devraient-elles évoluer?

D’ici la fin du siècle, selon les scénarios à émissions moins élevées (SSP1-2.6 et SSP2-4.5), les chutes de neige annuelles totales devraient varier de moins de 50 mm dans la plupart des régions du Canada par rapport aux niveaux historiques, avec des diminutions nettement plus importantes prévues le long des côtes ouest et est (figure 3).


Dans les scénarios à émissions plus élevées (SSP3-7.0 et SSP5-8.5), on s’attend à une diminution généralisée des chutes de neige d’ici la fin du siècle, avec une réduction importante de la durée de la saison des chutes de neige le long des côtes est et ouest (figure 4).


En revanche, dans le Grand Nord canadien, où les températures hivernales resteront souvent inférieures à zéro même en cas de réchauffement climatique, les modèles prévoient une légère augmentation des quantités moyennes et extrêmes de neige tombée chaque année. Lorsque les températures sont plus chaudes, l’atmosphère peut contenir plus d’humidité, ce qui peut entraîner un potentiel de chutes de neige plus important dans de nombreuses régions nordiques.


Dans l’ensemble, la saison des chutes de neige devrait être plus courte dans tout le Canada, en particulier dans les provinces de l’Atlantique. Les chutes de neige devraient diminuer à l’automne et au printemps et augmenter légèrement en hiver. Les changements les plus prononcés dans les chutes de neige et les indices connexes sont prévus le long des côtes de l’Atlantique, du Pacifique et de l’extrême nord.

Figure 3: Variation en pourcentage des chutes de neige annuelles entre 1971-2000 et 2071-2100 dans le cadre d’un scénario à émissions moins élevées (SSP1-2.6)

Figure 4: Variation en pourcentage des chutes de neige annuelles entre 1971-2000 et 2071-2100 dans le cadre d’un scénario à émissions élevées (SSP5-8.5)

Limites, considérations et meilleures pratiques

Résolution spatiale et variabilité locale

Bien que ces projections fournissent des informations utiles sur l’évolution prévue des chutes de neige selon différents scénarios d’émissions, il convient de tenir compte de certaines limites importantes. HNW est un indicateur des chutes de neige réelles. La méthode basée sur la température de Dai (2008) fonctionne bien pour les pressions au niveau de la surface, mais elle ne tient pas compte des effets de l’humidité et de l’altitude. Par conséquent, des biais peuvent être présents dans les régions situées au-dessus des plans d’eau et dans les régions montagneuses lorsque les températures sont proches du point de congélation.


Les données sont présentées avec une résolution d’environ 6 x 10 km, ce qui signifie que chaque maille reflète les valeurs moyennes des chutes de neige sur l’ensemble de cette zone. Cette moyenne spatiale peut ne pas tenir compte des caractéristiques à petite échelle, en particulier dans les régions au relief varié. Par exemple, une seule maille peut comprendre à la fois une montagne et une communauté située à une altitude plus basse. L’ensemble de données sur les chutes de neige ne tient pas non plus compte de la proximité d’un lieu par rapport à des plans d’eau, de son exposition au vent ou de l’environnement bâti environnant.


Une autre limite de l’ensemble de données sur les chutes de neige est que le modèle présente une faible concordance en ce qui concerne l’emplacement précis des zones de transition entre le sud et le nord du Canada, où le changement prévu des chutes de neige passe d’une diminution à une augmentation.

Lorsque des données locales sur les chutes de neige sont disponibles, l’évaluation des risques et la prise de décisions spécifiques à un site seraient mieux éclairées en utilisant ces données en combinaison avec les projections des chutes de neige disponibles sur Donneesclimatique.ca. Certaines sources de données locales sont répertoriées.

Différence entre la charge de neige et les chutes de neige pour la planification des infrastructures

Une forte accumulation de neige peut exercer une pression considérable sur les infrastructures, augmentant ainsi le risque de dommages ou de défaillance. La charge de neige est définie comme le poids de la neige qui s’accumule sur une structure (généralement mesuré en unités de pression, par exemple en kilopascals). L’ampleur de la charge de neige dépend non seulement de l’épaisseur des chutes de neige, mais aussi de la densité de la neige, de son type (humide ou sèche), de son compactage, de sa fonte et de son regel, de sa redistribution par le vent et des précipitations de pluie sur la neige.


Bien que les chutes de neige et la charge de neige soient liées, elles ne sont pas interchangeables. Les chutes de neige ne mesurent que la quantité de neige tombée, et non le poids réel que doit supporter une structure. Lorsqu’ils utilisent les données sur les chutes de neige dans la planification des infrastructures, les utilisateurs doivent faire preuve de prudence. Les chutes de neige ne peuvent être converties de manière fiable en charge de neige que lorsqu’il n’y a pas de manteau neigeux existant et que la densité de la neige est connue. Cela peut par exemple être le cas lors de rares tempêtes de neige sur la côte ouest, où il n’y a souvent pas de neige préexistante. La conception des infrastructures et l’évaluation des risques nécessitent de prendre directement en compte la charge de neige, et pas seulement les chutes de neige.


Le rapport «Bâtiments et Infrastructures Publiques de Base Résistants aux Changements Climatiques: Résumé en langage clair» fournit davantage d’informations sur la manière de prendre en compte la neige dans la planification d’infrastructures résilientes.

Résumé

Les régimes de chutes de neige au Canada changent en raison des changements climatiques. De nombreuses régions connaissent une baisse du total des chutes de neige, de l’accumulation et de la couverture neigeuse, une tendance qui devrait se poursuivre. Les projections des chutes de neige quotidiennes selon quatre scénarios d’émissions différents sont disponibles sur Donneesclimatiques.ca, ainsi que plusieurs nouveaux indices de chutes de neige destinés à faciliter la planification et l’adaptation. Cet article présente ces indices, les périodes pour lesquelles ils sont disponibles et la différence entre la hauteur de l’équivalent en eau de la neige fraîche (HNW) et l’équivalent en eau de la neige (l’EEN). Il décrit également les projections de chutes de neige pour le Canada et les considérations importantes relatives à l’utilisation de ces données.

Ressources supplémentaires

  1. Ouranos Total des Précipitations Solides: Fournit des projections historiques (1991-2020) et futures (jusqu’en 2100) des précipitations solides (c’est-à-dire lorsque la température moyenne est inférieure à 0 °C) sous forme d’équivalent en eau (mm).
  2. Rapport et inventaire des données climatiques nordiques (RIDCN): Fournit des ensembles de données pour le Nord canadien.
  3. Résumés des valeurs futures de calcul des bâtiments: Fournit des recommandations relatives à la charge de neige pour les villes du Canada, basées approximativement sur des horizons temporels à mi-siècle et en fin de siècle et sur des niveaux de réchauffement climatique de 1,5 °C et 3,0 °C, respectivement.

Réferences

  1. Statistics Canada. (2024, November). Industrie du divertissement et des loisirs, 2023.  https://www150.statcan.gc.ca/n1/daily-quotidien/241104/dq241104c-fra.htm
  2. Zhang, X., Flato, G., Kirchmeier-Young, M., Vincent, L., Wan, H., Wang, X., Rong, R., Fyfe, J., Li, G., Kharin, V.V. (2019): Les changements de température et de précipitations au Canada; Chapter 4 in Bush, E. and Lemmen, D.S. (Eds.) Rapport sur le climat changeant du Canada. Gouvernement du Canada, Ottawa, Ontario,
  3. Derksen, C., Burgess, D., Duguay, C., Howell, S., Mudryk, L., Smith, S., Thackeray, C. and Kirchmeier-Young, M. (2019): Rapport sur le climat changeant du Canada; chapitre 5 du Rapport sur le climat changeant du Canada, (ed.) E. Bush and D.S. Lemmen; Government of Canada, Ottawa, Ontario,
  4. Mudryk, L. R., Derksen, C., Howell, S., Laliberté, F., Thackeray, C., Sospedra-Alfonso, R., Vionnet, V., Kushner, P. J., & Brown, R. (2018). Canadian snow and sea ice: historical trends and projections. The Cryosphere, 12(4), 1157-1176.
  5. Sobie, S.R., Ouali, D., Curry, C.L. & Zwiers, F.W. (2024). Multivariate Canadian Downscaled Climate Scenarios for CMIP6 (CanDCS-M6). Geoscience Data Journal 11, 806–824. https://doi.org/10.1002/gdj3.257
  6. Dai, A. (2008). Temperature and pressure dependence of the rain-snow phase transition over land and ocean. Geophysical Research Letters 35. https://doi.org/10.1029/2008GL033295
  7. Mekis, É., & Brown, R. (2010). Derivation of an adjustment factor map for the estimation of the water equivalent of snowfall from ruler measurements in Canada.  Atmosphere-Ocean, 48(4), 284–293.  https://doi.org/10.3137/AO1104.2010
  8. Mekis, É., & Vincent, L. A. (2011). An Overview of the Second Generation Adjusted Daily Precipitation Dataset for Trend Analysis in Canada. Atmosphere-Ocean, 49(2), 163–177. https://doi.org/10.1080/07055900.2011.583910
  9. Environment and Climate Change Canada. (n.d.). Outils météorologiques: faits intéressants. Gouvernement du Canada. https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/services/conditions-meteorologiques-ressources-outils-generaux/foire-questions.html

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