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Le système couplé : un nouvel outil pour prévoir les bourrasques de neige

Se déplacer l’hiver au Canada atlantique n’est pas chose facile. La pluie verglaçante, les blizzards et les forts vents peuvent présenter des défis. Mais l’un des phénomènes météorologiques hivernaux les moins aimés est probablement la « bourrasque de neige », une petite tempête hivernale qui semble arriver de nulle part.

Les bourrasques de neige se produisent lorsque de l’air froid souffle au-dessus d’une masse d’eau plus chaude comme le golfe du Saint-Laurent ou la baie de Fundy. Habituellement, les bourrasques de neige sont limitées à une petite zone géographique – parfois un court tronçon de route – mais elles sont intenses et peuvent souvent provoquer des accidents.

Personne ne comprend mieux les difficultés que posent les bourrasques de neige que les météorologistes des centres de prévision des intempéries d’Environnement Canada à Dartmouth, en Nouvelle-Écosse, et à Gander, à Terre-Neuve-et-Labrador.

Les régions de la Nouvelle-Écosse qui sont le plus souvent affectées par les bourrasques de neige générées au-dessus du Golfe du Saint-Laurent.

« Il est assez facile de prévoir les masses d’air froid hivernal qui vont provoquer des bourrasques de neige, mais prévoir le lieu et la durée des bourrasques ainsi que la précipitation de neige est très difficile, et la prévision peut changer rapidement selon l’évolution des conditions du vent et des glaces », affirme M. Chris Fogarty, ancien chercheur au Laboratoire national de la météorologie maritime et côtière d’Environnement Canada, à Dartmouth.

Les prévisionnistes d’Environnement Canada ont maintenant accès à de nouveaux renseignements qui les aideront à mieux prévoir où et quand les bourrasques de neige sont susceptibles de se produire, grâce à une nouvelle approche qui combine un modèle atmosphérique et un modèle numérique de glace-océan dynamique. Mise au point à l’origine pour être utilisée dans le golfe du Saint-Laurent, la combinaison de ces deux modèles distincts de prévision est appelée système de prévisions couplé atmosphère-glace-océan ou tout simplement « système couplé ».

Serge Desjardins est météorologiste sénior en recherche au laboratoire national, à Dartmouth. Lui et ses collègues – dont Chris Fogarty – ont passé cinq ans à mettre à l’essai le système couplé et à évaluer son utilité pour les météorologistes de Dartmouth et de Gander.

« Nous avons comparé notre façon d’observer la température océanique, l’humidité atmosphérique et le vent dans le passé, avec la façon dont le système couplé présente la même information, et les résultats révèlent que le système couplé simule avec plus d’exactitude la réalité. Cela entraîne une amélioration tangible de notre capacité de prévision », souligne M. Desjardins.

Le système couplé permet aux spécialistes des prévisions météorologiques de « voir » la formation et les déplacements de la glace de mer, ce qui leur donne accès à une simulation plus complète et plus exacte de l’échange d’humidité et de chaleur entre l’atmosphère et l’océan. C’est important, car lorsque la glace se fracture, l’eau océanique, dont la température est plus élevée, est découverte. L’humidité et la chaleur qui sont alors libérées dans l’atmosphère créent des conditions propices aux bourrasques de neige.

Chris Fogarty explique : « Lorsqu’un modèle atmosphérique « non couplé » avec l’océan est exécuté, le système ne tient pas compte des changements dans la couverture de glace et dans la température de l’eau. Ces modèles de prévision peuvent prévoir la présence de bourrasques de neige, mais ne réussissent généralement pas à bien prévoir la quantité de neige. Lorsque le modèle atmosphérique est exécuté dans un système couplé, il utilise dans ses calculs l’excédant d’humidité et de chaleur généré sur les zones d’eau libre. Cela permet aux prévisionnistes de prévoir avec plus d’exactitude l’intensité des bourrasques de neige ainsi que l’accumulation de neige réelle. »

Comme le précise Serge Desjardins, « le système couplé montre aussi quand la glace est prévue se rapprocher de la côte, ce qui peut en fait mettre fin aux bourrasques de neige. Le modèle non couplé ne peut pas faire cela. »

Le « système couplé » a un potentiel d’utilisation beaucoup plus large, à l’échelle du Canada. Cette amélioration de notre capacité de prévision – qui tient compte de l’interaction entre l’océan et l’atmosphère ainsi que de son effet sur les conditions météorologiques locales – aura des répercussions considérables, par exemple, dans l’Arctique.

« Ce modèle sera très utile pour les prévisions dans l’Arctique », ajoute M. Desjardins. « Un système couplé permettra par exemple aux prévisionnistes du Service canadien des glaces de mieux prévoir l’épaisseur de la glace de mer sur les routes maritimes. Cela aura des incidences, non seulement pour le trafic commercial, mais aussi pour l’exploration de l’Arctique. »

Serge Desjardins et Chris Fogarty comparent les scénarios téorologiques des modèles de prévision couplé et non couplé.

M. Desjardins et M. Fogarty n’hésitent pas à corriger la perception selon laquelle la prévision météorologique est une science exacte. Il est plus juste de dire que c’est une combinaison des bons outils (radar, imagerie satellitaire, modélisation 3D, etc.) et des connaissances et de l’expérience du prévisionniste. C’est ce qui explique la grande utilité du système couplé. Il donne aux prévisionnistes un outil de plus pour prévoir les événements météorologiques comme les bourrasques de neige, leur permettant ainsi d’améliorer constamment les services qu’ils offrent aux Canadiens.

« C’est notre but, au laboratoire national », déclare Serge Desjardins. « Chaque jour, nous utilisons la science afin d’aider les Canadiens. Et nous sommes heureux de le faire. »

Le développement initial du système couplé est le fruit de la collaboration de chercheurs de la section de Recherche en prévision numérique d’Environnement Canada, de l’Institut Maurice-Lamontagne de Pêches et Océans Canada, de l’Institut des sciences de la mer de l’Université du Québec à Rimouski et du Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique (France). Le système couplé a par la suite été mis à l’essai au Centre de prévision des intempéries de la région de l’Atlantique, à Dartmouth, au bureau météorologique de Terre-Neuve-et-Labrador d’Environnement Canada, à Gander, au Centre de prévision des intempéries du Québec, à Montréal, et au Service canadien des glaces, à Ottawa.

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