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Données et scénarios climatiques pour le Canada : Synthèse des observations et des résultats récents de modélisation

1. Introduction

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La variabilité et les changements climatiques ont une incidence directe sur de nombreux aspects de l’infrastructure, de l’économie et de l’écologie du Canada. Les observations fournissent des renseignements concernant le climat passé et forment donc la « référence » par rapport à laquelle on compare tout changement futur. Les renseignements en matière de changements climatiques futurs, requis pour évaluer les incidences futures, planifier les mesures d’adaptation et élaborer des politiques d’atténuation, ne peuvent être obtenus de façon fiable par extrapolation des changements historiques observés. Les applications quantitatives à plus long terme de données climatiques nécessitent des projections fondées sur des modèles et déterminées par divers scénarios d’émissions de gaz à effet de serre. Le présent document offre un aperçu des plus récentes analyses des observations climatiques historiques et des projections climatiques visant particulièrement le Canada. Les renseignements présentés dans ce document s’appuient sur le cinquième Rapport d’évaluation du Groupe de travail I du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) et sont conformes à son contenu (GIEC, 2013). Ce document est conçu comme une ressource pour la diffusion de renseignements sur le climat, tout particulièrement les changements climatiques historiques et futurs à l’échelle du Canada. Il ne doit pas servir de référence définitive ou de caractérisation complète. Les lecteurs sont priés de consulter les sources de données sous-jacentes pour des analyses quantitatives plus détaillées, propres à leur contexte d’incidence climatique, d’adaptation ou d’évaluation environnementale.

Étant donné l’étendue de la variabilité naturelle du climat et les incertitudes en ce qui concerne les voies d’émissions et les réponses climatiques liées aux gaz à effets de serre, les changements projetés par un seul modèle climatique ou un seul scénario d’émissions ne devraient pas être utilisés de façon isolée. Une bonne pratique consiste plutôt à prendre en compte une gamme de projections tirées de plusieurs modèles climatiques (ensembles) et scénarios d’émissions. Bien que cette pratique ne permette pas d’estimer la probabilité qu’un scénario précis de changements climatiques se produise, elle permet néanmoins de communiquer aux utilisateurs une partie des incertitudes en jeu.

Dans la même optique, il ne faut pas se fier à une seule étude ou publication pour s’orienter par rapport aux incidences potentielles des changements climatiques au Canada. C’est plutôt la synthèse de renseignements tirés de plusieurs sources valides qui constitue le fondement pour comprendre les changements climatiques et l’évaluation quantitative des incidences. Les renseignements présentés dans ce document sont basés sur les publications scientifiques évaluées par les pairs et les principales évaluations climatiques actuellement disponibles. Les données sous-jacentes sont accessibles au public et les sources ont été indiquées.

Des renseignements additionnels sur l’utilisation des scénarios climatiques ont été produits par Ouranos, consortium sur la climatologie régionale et l’adaptation aux changements climatiques, pour le compte de la communauté canadienne de l’adaptation (Charron, 2014) . Cette publication pourrait s’avérer utile pour ceux qui cherchent des renseignements et de l’orientation technique sur l’utilisation des scénarios climatiques.

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2. Changements et variabilité climatiques historiques au Canada

Peu importe l’endroit, le climat varie d’une saison, d’une année et d’une décennie à l’autre. Il s’agit du résultat naturel d’une série d’interactions complexes entre les processus dans l’atmosphère, dans les océans et sur terre. À cette variabilité naturelle s’ajoute la variation ou le changement à long terme de l’état moyen du climat (couramment appelé « changement climatique »). Le changement climatique à long terme est le résultat des facteurs naturels et humains, ou anthropiques. Les principales sources anthropiques de changements climatiques à long terme sont les changements dans les concentrations des gaz à effet de serre et les charges en aérosols dans l’atmosphère. Le climat de la Terre a connu des changements à long terme par le passé. Toutefois, il est « extrêmement probable que l’influence de l’homme est la cause principale du réchauffement observé depuis le milieu du XXe siècle » (GIEC, 2013).

La température moyenne mondiale a augmenté d’environ 0,85 °C entre 1880 et 2012 (GIEC, 2013), bien que ce réchauffement n’ait été uniforme ni dans le temps ni dans l’espace. Il convient de signaler que ce réchauffement a été plus prononcé à des latitudes plus élevées, notamment au Canada et en Eurasie. Avec le réchauffement du climat à l’échelle mondiale, les températures extrêmes ont également connu des changements, notamment une fréquence accrue de journées chaudes et de vagues de chaleur, et une réduction de la fréquence de journées froides (GIEC, 2013).

En raison des variations naturelles selon différentes échelles temporelles, les changements climatiques passés doivent être évalués sur une longue période. Des changements en matière de techniques et d’instruments de mesure, de procédures d’observation et de choix de site pour les instruments surviennent de temps à autre et peuvent se refléter dans les enregistrements climatiques d’origine. Ainsi, la bonne caractérisation des changements climatiques antérieurs nécessite l’utilisation de données climatiques homogénéisées qui ont été ajustées de manière à rectifier les discontinuités artificielles pouvant être présentes dans les données historiques d’origine. Les ensembles de données climatiques homogénéisées prennent en compte les variations artificielles possibles imposées par des facteurs non climatiques. Pour le Canada, les données ajustées de certaines variables climatiques, notamment la température et les précipitations, sont mises à jour annuellement et sont accessibles au public :

Données climatiques canadiennes ajustées et homogénéisées (DCCAH) pour les températures et les précipitations quotidiennes et mensuelles
Taux de précipitation mixtes au Canada – version 0 TPMCanv0
Anomalies de température et précipitation interpolées pour le Canada (CANGRD)
à une résolution de 50 km

De plus, le Bulletin des tendances et des variations climatiques d’Environnement Canada (BTVC) résume les données climatiques récentes du Canada et les présente dans un contexte historique. Le BTVC fait appel aux ensembles de données climatiques canadiennes ajustées et homogénéisées afin de présenter les tendances saisonnières, annuelles et à long terme de températures et de précipitations aux échelles nationale et régionale. Le BTVC est accessible depuis la section Tendances et variations climatiques du site Web d’Environnement Canada.

Au Canada, il existe suffisamment d’observations pour générer des estimations nationales de la température à partir de 1948. Un sommaire des données est présenté aux figures 1 et 2. Ces résultats, lorsqu’on les compare aux tendances des températures du globe calculées pour la même période, indiquent que le taux de réchauffement pour l’ensemble du Canada se situe à plus de deux fois la moyenne mondiale, et que le réchauffement dans le nord du Canada (c.-à-d. au nord de 60° de latitude nord) est d’environ trois fois la moyenne mondiale. Des tendances à plus long terme sont disponibles pour certains emplacements, surtout dans le sud du Canada où certains enregistrements de données remontent à plus de 100 ans.

Figure 1

Figure 1 : Tendances linéaires et anomalies des températures moyennes annuelles du globe, de l’ensemble du Canada, du sud du Canada (c.-à-d. au sud de 60° de latitude nord), et du nord du Canada (c.-à-d au nord de 60° de latitude nord) pour la période de 1948 à 2013 (par rapport à la moyenne de 1961 à 1990). Voir l’encadré pour la légende. Les anomalies des températures mondiales ont été calculées à l’aide de l’ensemble de données HadCRUTv4. Les températures moyennes du Canada ont été calculées à l’aide de l’ensemble de données CANGRD (mise à jour de l’ensemble de Zhang et al., 2000), basé sur les données de température homogénéisées de 338 stations au Canada.

Description de la figure 1

Cette série chronologique montre le changement de la température moyenne sur une période donnée pour quatre régions différentes : le monde (HadCRUT4), le Canada, le Sud du Canada (au sud du 60e parallèle nord) et le Nord du Canada (au nord du 60e parallèle nord). Les quatre séries de lignes montrent une augmentation de la température pour la période 1948-2013. À l’échelle mondiale, la tendance linéaire est de +0,7 °C. La tendance linéaire de l’ensemble du Canada est de +1,6 °C. La tendance linéaire du sud du Canada est de +1,3 °C. La tendance linéaire du Nord du Canada est de +2,2 °C.

Figure 2

Figure 2 : Tendances linéaires des températures moyennes annuelles (°C) au Canada pour la période de 1948 à 2013, calculées à l’aide des données CANGRD (mise à jour de l’ensemble de Zhang et al., 2000). Il est à noter que la densité des stations est plus faible au nord; l’incertitude sur les anomalies de températures est donc plus forte dans cette région.

Description de la figure 2

Cette carte du Canada illustre la tendance spatiale de la température moyenne pour la période 1948-2013. On note un léger réchauffement dans toutes les régions du pays pour la période donnée, la plus grande hausse de température ayant lieu dans le Nord (marge de 2,5 °C à 3,0 °C). La région dont le réchauffement est le moindre est Terre-Neuve-et-Labrador, où l’on note pour la majeure partie du territoire un changement de température qui n’est pas statistiquement significatif.

Afin d’illustrer les changements de la température à long terme à l’échelle locale, le tableau 1 présente des estimations de tendances linéaires des températures moyennes annuelles, estivales et hivernales, de 1900 à 2013, pour 16 villes canadiennes où il existe suffisamment de données (des données sont disponibles à compter de 1942 pour Whitehorse et Yellowknife et à compter de 1946 pour Iqaluit; les tendances pour ces villes sont calculées en conséquence). Les villes sélectionnées comprennent les trois plus importantes villes du Canada, la capitale nationale et l’ensemble des capitales provinciales et territoriales.

Tableau 1 : Tendances de températures moyennes annuelles, estivales (juin, juillet, août), et hivernales (décembre, janvier, février) pour 16 villes canadiennes. Les tendances sont calculées pour la période de 1900 à 2013 (en °C/siècle), à l’exception des capitales territoriales pour lesquelles les données existent sur une plus courte période (voir la colonne « Période de calcul de la tendance »). Les tendances sont calculées à l’aide de l’ensemble de données homogénéisées de températures mensuelles, mais ne sont pas corrigées pour éliminer l’effet de l’urbanisation.
Ville canadiennePériode de calcul de la tendanceTendance de la température annuelle (°C/siècle)Tendance de la température estivale (JJA) (°C/siècle)Tendance de la température hivernale (DJF) (°C/siècle)
Charlottetown (Île-du-Prince-Édouard)1900-20130,50,31,0
Edmonton (Alberta)1900-20132,02,33,1
Fredericton (Nouveau-Brunswick)1900-20131,41,42,0
Halifax (Nouvelle-Écosse)1900-20131,21,61,4
Iqaluit (Nunavut)1946-20131,31,12,9
Montréal (Québec)1900-20132,01,42,7
Ottawa (Ontario)1900-20131,71,02,6
Québec (Québec)1900-20130,60,01,1
Regina (Saskatchewan)1900-20131,91,53,1
St. John’s (Terre¬Neuve–et–Labrador)1900-20130,61,20,9
Toronto (Ontario)1900-20131,81,82,2
Vancouver (Colombie-Britannique)1900-20131,52,01,4
Victoria (Colombie-Britannique)1900-20130,60,61,1
Whitehorse (Yukon)1942-20132,10,26,0
Winnipeg (Manitoba)1900-20131,00,81,5
Yellowknife (Territoires du Nord-Ouest)1942-20134,02,27,4

Les totaux de précipitations ont également changé au Canada, comme en témoigne la figure 3. La majeure partie du pays (particulièrement le Nord) a connu une hausse des précipitations au cours du dernier siècle. Il existe, toutefois, certaines exceptions régionales, notamment l’absence de changement important dans le sud des Prairies et dans le nord-est de l’Ontario. À l’échelle saisonnière, les précipitations totales ont principalement augmenté dans le Nord. L’hiver, les tendances à la baisse prédominent dans la partie sud-ouest du pays (Colombie-Britannique, Alberta et Saskatchewan). On constate moins de changements importants dans le sud au cours du printemps, de l’été et de l’automne. Il est à noter que les changements dans les précipitations annuelles ne sont pas directement liés aux changements dans la disponibilité de l’eau, particulièrement dans les périodes estivales critiques (p. ex., une augmentation des précipitations n’entraîne pas nécessairement une hausse de la disponibilité en eau, puisque d’autres facteurs entrent en ligne de compte).

Figure 3

Figure 3 : Tendances linéaires des précipitations totales annuelles (exprimées en pourcentage par rapport au climat de la période de 1961 à 1990) pour la période de 1948 à 2012 dans l’ensemble du Canada (coin supérieur gauche) et pour la période de 1900 à 2012 dans le sud du Canada (coin inférieur gauche). Ces tendances sont calculées à partir des ensembles de données CANGRD (mises à jour de l’ensemble de Zhang et al., 2000). Il est à noter que la densité des stations est plus faible au nord; l’incertitude sur les données maillées des anomalies pluviométriques est donc plus forte dans cette région. Notons également que la climatologie des précipitations est beaucoup plus faible au nord qu’au sud (c.-à-d. que le nord reçoit beaucoup moins de précipitations, en moyenne, que le sud). Ainsi, une forte augmentation en pourcentage au nord pourrait ne représenter qu’une légère modification des quantités totales de précipitations. Les tableaux de droite contiennent les séries chronologiques et leurs moyennes mobiles sur 11 ans, pour le Canada (coin supérieur droit) et pour le sud du Canada (coin inférieur droit).

Description de la figure 3

Cette figure contient quatre images (deux cartes et deux graphiques). Le panneau supérieur gauche montre la carte des tendances des précipitations totales annuelles pour le Canada pour la période 1948-2012. On note que c’est l’archipel Arctique qui connaît la plus grande augmentation des précipitations totales pour la période donnée. On observe une légère diminution des précipitations totales seulement dans une petite région du Nord de l’Ontario. La majeure partie des changements de précipitations pour la région allant de la Saskatchewan à la Colombie-Britannique ne sont pas statistiquement significatifs. Le panneau supérieur droit montre le graphique des anomalies dans les précipitations totales annuelles au Canada pour la période 1948-2012. Le début de l’enregistrement montre des anomalies systématiquement plus sèches que la moyenne. À partir du début des années 1970, les anomalies sont systématiquement plus humides que la moyenne. Le panneau inférieur gauche montre la carte des tendances des précipitations totales annuelles pour la période 1900-2012, pour le Sud du Canada. La carte montre que les tendances à long terme de la majeure partie du Sud du Canada indiquent des précipitations totales plus abondantes; seules certaines régions de l’Alberta et du Sud de la Saskatchewan ainsi qu’une petite région du Nord de l’Ontario n’indiquent aucune tendance statistiquement significative. Le panneau inférieur droit montre le graphique des anomalies des précipitations totales annuelles pour la période 1900-2012 pour le Sud du Canada. Le graphique montre des conditions prononcées de sécheresse supérieures à la moyenne au début de l’enregistrement. Vers le milieu des années 1960, les valeurs annuelles varient autour de la moyenne; elles ne commencent à systématiquement surpasser la moyenne qu’au début des années 2000.

Le rôle du forçage anthropique dans le réchauffement observé aux échelles continentale et mondiale fait l’objet d’études approfondies depuis de nombreuses années. Les découvertes les plus récentes indiquent qu’il est « extrêmement probable que l’influence de l’homme est la cause principale du réchauffement observé depuis le milieu du XXe siècle », qu’il est « désormais très probable que l’influence humaine a contribué à des changements observés à l’échelle du globe quant à la fréquence et à l’intensité des extrêmes journaliers de température depuis le milieu du XXe siècle », et que le degré de confiance est moyen quant au fait que « les influences anthropiques ont contribué à […] l’intensification des épisodes de fortes précipitations sur les régions continentales où les données sont suffisantes […] »(GIEC, 2013).

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3. Climat futur

À l’avenir, le climat connaîtra autant de variations naturelles que par le passé. Toutefois, les changements survenus dans la moyenne climatique, sous l’effet des activités anthropiques, se poursuivront à un rythme qui sera déterminé principalement par les émissions actuelles et futures de gaz à effet de serre et d’aérosols. Étant donné qu’il est difficile de prévoir les émissions futures, il est nécessaire d’utiliser des scénarios plausibles, des émissions les plus faibles jusqu’aux plus élevées, si l’on veut faire des projections des changements climatiques à venir. Les modèles climatiques mondiaux du système terrestre, qui produisent des simulations informatiques exhaustives du climat de la planète et des processus du cycle du carbone (voir Flato, 2011), sont des outils scientifiques qui permettent de produire des projections climatiques en simulant la réaction aux gaz à effet de serre et aux aérosols, au changement d’affectation des terres ainsi qu’à d’autres forçages d’origine externe. À cause des incertitudes qui caractérisent la représentation détaillée de nombreux processus climatiques complexes, les modèles climatiques mondiaux du système terrestre représentent différemment ces processus et contiennent chacun des biais de diverses natures. Par conséquent, il est préférable de se servir d’un ensemble multimodèle de projections dans un grand nombre de cas. La moyenne d’un ensemble multimodèle produit généralement moins d’erreurs historiques que n’importe quel modèle pris individuellement (Flato et al., 2013) et la dispersion entre les modèles permet de quantifier jusqu’à un certain point l’incertitude. Le Programme mondial de recherches sur le climatNote 1 (PMRC) coordonne les projections climatiques multimodèles par l’intermédiaire de son Groupe de travail sur la modélisation couplée et du Projet d’intercomparaison de modèles couplés (CMIPNote 2). Les résultats présentés dans les sections qui suivent sont tirés de ceux du CMIP5, lesquels figuraient également dans la contribution du Groupe de travail I au cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013 : voir les chapitres 9, 11 et 12 et l’annexe I).

Les prévisions du CMIP5 utilisent les profils représentatifs d’évolution de concentration (ou RCP, de l’anglais « Representative Concentration Pathways »), lesquels définissent des scénarios futurs plausibles du forçage anthropique, qui vont d’un scénario à faibles émissions caractérisé par une atténuation active (RCP 2.6) à un scénario à fortes émissions (RCP 8.5) en passant par deux scénarios intermédiaires (RCP 4.5 et RCP 6)Note 3. La figure 4 illustre un certain nombre des hypothèses à l’origine de ces scénarios. Ces scénarios font appel à diverses combinaisons de prévisions de la croissance démographique, de l’activité économique, de l’intensité énergétique et du développement socioéconomique. Ces combinaisons mènent à leur tour à des calculs de la consommation d’énergie et des émissions connexes et, enfin, des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère et des forçages climatiques. Ces scénarios RCP alimentent ensuite les modèles climatiques du système terrestre, lesquels simulent la réaction du système climatique et les conditions climatiques qui en découlent.

Figure 4

Figure 4 : Hypothèses socioéconomiques (première rangée), sur l’intensité énergétique (deuxième rangée), sur les émissions de gaz à effet de serre (troisième rangée), et enfin sur la concentration des gaz à effet de serre (dernière rangée) à l’origine des profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP) utilisés dans les projections climatiques. Source : van Vuuren et al., 2011 (reproduction autorisée).

Description de la figure 4

Cette figure comprend 10 panneaux, chacun d’eux illustrant un graphique des prévisions pour la période allant de 2000 à 2100, et montrant comment les prévisions sont déterminées à partir des données socioéconomiques et allant jusqu’aux concentrations de gaz à effet de serre. Chaque graphique comprend quatre lignes en trait continu représentant les quatre scénarios différents de forçage, appelés profils représentatifs d’évolution de concentration (RCP). Ces derniers sont utilisés dans le cinquième rapport d’évaluation du GIEC (RCP2.6, RCP4.5, RCP6 et RCP8.5). La ligne supérieure des deux panneaux représente les variables socioéconomiques. Le panneau supérieur gauche illustre la population (en millions), qui commence à 6 000 en l’an 2000. Le scénario RCP8.5 montre la plus grande augmentation d’ici l’an 2100, passant de 6 000 à 12 000, et le RCP4.5 montre la plus petite augmentation, passant de 6 000 à approximativement 8 500. Le panneau supérieur droit représente le PIB (2 000 $), qui commence à 35 en l’an 2000 pour tous les scénarios et augmente à 300 pour le RCP2.6 (qui se trouve au haut de l’échelle pour les quatre scénarios) et à approximativement 150 pour le RCP6 (qui se trouve au bas de l’échelle). La deuxième ligne comprend deux panneaux et montre les prévisions liées aux intensités énergétiques, qui sont dérivées des prévisions indiquées dans la ligne du haut. Le panneau de gauche de la deuxième ligne représente la consommation d’énergie principale (EJ), qui commence à 400 en l’an 2000 et augmente à 1 750 en l’an 2100 pour le RCP8.5 (représentant le haut de l’échelle du changement), et à approximativement 750 pour le RCP6 (représentant le bas de l’échelle du changement). Le graphique de droite, sur la deuxième ligne, représente la consommation de pétrole (EJ), qui commence à 150 en l’an 2000, atteint un sommet à 350 vers l’an 2070, puis rechute à 150 vers l’an 2100 pour le RCP8.5, tandis que les tendances du RCP2.6 sont à la baisse pendant toute la période, pour finir à approximativement 50 vers l’an 2100. La troisième ligne comprend trois panneaux et montre les prévisions liées aux émissions de gaz à effet de serre, qui sont dérivées des prévisions indiquées dans la deuxième ligne. Le premier panneau montre les émissions de CO2 (GtC), qui commencent à 7,5 pour tous les scénarios en l’an 2000. Le haut de l’échelle affiche une augmentation à approximativement 27,5 vers l’an 2100 pour le RCP8.5 alors que le bas de l’échelle affiche une chute à 0 vers l’an 2080 pour le RCP2.6. Le deuxième panneau montre les concentrations de CH4 (TgCH4), qui commencent à approximativement 310 pour tous les scénarios en l’an 2000 et augmente à approximativement 900 vers l’an 2100 pour le RCP8.5, le haut de l’échelle, et à approximativement 130 pour le RCP2.6, le bas de l’échelle. Le troisième panneau montre les émissions de N2O (TgN), qui commencent à approximativement 7,5 en l’an 2000 pour tous les scénarios et augmentent à 15 pour le RCP8.5 vers l’an 2100 et diminuent à 5 pour le RCP2.6. La quatrième ligne comprend trois panneaux et présente les prévisions liées aux concentrations de gaz à effet de serre, qui sont dérivées des prévisions de la ligne précédente. Le premier panneau présente la concentration en CO2 (ppm), qui commence à approximativement 370 en l’an 2000 pour tous les scénarios et augmente à approximativement 950 vers l’an 2100 pour le RCP8.5 (dans le haut de l’échelle) ou se stabilise à approximativement 400 pour le RCP2.6 vers l’an 2100 (dans le bas de l’échelle). Le deuxième panneau présente la concentration en CH4 (ppb), qui commence à approximativement 1750 en l’an 2000 pour tous les scénarios, augmente à approximativement 4 000 vers l’an 2100 pour le RCP8.5 et diminue à 1 250 vers l’an 2100 pour le RCP2.6. Le troisième panneau montre la concentration en N2O (ppb), qui commence à approximativement 320 en l’an 2000 pour tous les scénarios et augmente à 450 pour le RCP8.5 vers l’an 2100 et se stabilise à 325 pour le RCP2.6 vers 2100.

Une des nouveautés du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (RE5) est l’Atlas des projections climatiques mondiales et régionales (annexe 1, GIEC, 2013), qui fournit une synthèse des résultats de l’ensemble multimodèle CMIP5. Cependant, le découpage régional qui figure dans cet Atlas n’est pas optimal pour les études d’impact et la planification des mesures d’adaptation au Canada : l’ouest du Canada est rattaché à l’ouest des États-Unis et à l’Alaska, et l’est du Canada est rattaché au Groenland et à l’Islande (mais séparé de l’ouest du Canada). Nous avons donc généré, à partir de l’ensemble multimodèle, des résultats propres au Canada, à l’aide des données de sorties de 29 modèles CMIP5 dont les résultats étaient disponibles pour les simulations historiques et pour les profils RCP 2.6, RCP 4.5 et RCP 8.5 (les résultats du profil RCP 6.0 sont également disponibles, mais ils proviennent d’un plus petit nombre de modèles, c’est pourquoi ce scénario n’est pas illustré ici). Le tableau 2 contient plus de précisions sur les modèles ayant servi dans le présent document.

Les résultats du modèle climatique d’ensemble incluent les données de sortie d’une vaste gamme de variables climatiques, telles que les températures, les précipitations, l’épaisseur de neige, le pH et la salinité des océans, l’humidité des sols, le rayonnement solaire descendant, et bien d’autres. Le lien ci-après contient une liste complète des résultats du modèle canadien (CanESM2). Le présent document met l’accent sur l’évolution des températures et des précipitations au Canada.

Tableau 2 : Renseignements sur les modèles CMIP5 dont les résultats ont servi à produire le scénario climatique des figures 5 à 10.
Nom du modèleLieu d’origineInstitution
BCC-CSM1-1ChineBeijing Climate Centre, China Meteorological Administration
BCC-CSM1-1-mChineBeijing Climate Centre, China Meteorological Administration
BNU-ESMChineBeijing Normal University
CanESM2CanadaCentre canadien de la modélisation et de l’analyse climatique, Division de la recherche climatique, Environnement Canada
CCSM4États-UnisNational Center for Atmospheric Research
CESM1-CAM5États-UnisNational Center for Atmospheric Research
CESM1-WACCMÉtats-UnisNational Center for Atmospheric Research
CNRM-CM5FranceCentre National de Recherches Météorologiques et Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique
CSIRO-Mk3.6.0AustralieQueensland Climate Change Centre of Excellence et Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation
EC-EarthEuropeConsortium d’institutions européennes
FGOALS-g2ChineState Key Laboratory of Numerical Modelling for Atmospherics Sciences and Geophysical Fluid Dynamics, Institute of Atmospheric Physics
FIO-ESMChineFirst Institute of Oceanography, State Oceanographic Administration
GFDL-CM3États-UnisGeophysical Fluid Dynamics Laboratory du NOAA
GFDL-ESM2GÉtats-UnisGeophysical Fluid Dynamics Laboratory du NOAA
GFDL-ESM2MÉtats-UnisGeophysical Fluid Dynamics Laboratory du NOAA
GISS-E2-HÉtats-UnisNASA Goddard Institute for Space Studies
GISS-E2-RÉtats-UnisNASA Goddard Institute for Space Studies
HadGEM2-AORoyaume-UniMet Office Hadley Centre, Royaume-Uni
HadGEM2-ESRoyaume-UniMet Office Hadley Centre, Royaume-Uni
IPSL-CM5A-LRFranceInstitut Pierre-Simon Laplace
IPSL-CM5A-MRFranceInstitut Pierre-Simon Laplace
MIROC-ESMJaponUniversité de Tokyo, National Institute for Environmental Studies et l’agence japonaise pour la science et la technologie Mer-Terre
MIROC-ESM-CHEMJaponUniversité de Tokyo, National Institute for Environmental Studies et l’agence japonaise pour la science et la technologie Mer-Terre
MIROC5JaponUniversité de Tokyo, National Institute for Environmental Studies et l’agence japonaise pour la science et la technologie Mer-Terre
MPI-ESM-LRAllemagneMax Planck Institute for Meteorology
MPI-ESM-MRAllemagneMax Planck Institute for Meteorology
MRI-CGCM3JaponMeteorological Research Institute
NorESM1-MNorvègeNorwegian Climate Centre
NorESM1-MENorvègeNorwegian Climate Centre

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3.1 Scénarios de température

Dans les sections suivantes, des projections multimodèles des changements climatiques (par rapport à la période de référence de 1986 à 2005) sont illustrées pour le Canada. Le format des figures présentées ici concorde autant que possible avec les figures analogues de l’Atlas du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013 – Annexe I) précédemment cité afin de permettre une comparaison directe.

Les séries chronologiques des anomalies de températures, calculées en moyenne pour tout le Canada et couvrant la période historique (simulée par les modèles CMIP5) et le futur (jusqu’en 2100), sont illustrées à la figure 5. Les résultats de trois scénarios de forçage futurs (RCP 2.6, RCP 4.5 et RCP 8.5) sont fournis. Les lignes fines individuelles sont les résultats des modèles individuels énumérés au tableau 2, et la ligne épaisse représente la moyenne de l’ensemble multimodèle. Les anomalies de température sont définies par rapport aux températures de la période de référence 1986-2005. La plage de valeurs, quantifiée par les tracés en rectangle et moustaches à droite de chaque panneau, résulte de la variabilité climatique naturelle (simulée par les modèles) et des différences dans la représentation détaillée des processus physiques de chaque modèle. Comme on peut le constater en comparant ces tracés à ceux de la moyenne mondiale dans l’Atlas du GIEC (GIEC, 2013, annexe I, p. 1318 et 1319), les changements historiques et ceux prévus au Canada sont beaucoup plus grands (d’environ 50 %) que ceux de l’aire continentale mondiale.

Figure 5

Figure 5 : Séries chronologiques des variations des températures historiques et projetées pour les moyennes de décembre à février (gauche) et de juin à août (droite), simulées par l’ensemble multimodèle CMIP5. Comme dans l’annexe I du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013), les courbes individuelles représentent les résultats de simulation des modèles individuels, tandis que les lignes épaisses indiquent la moyenne de l’ensemble. Les résultats indiqués ne concernent que les aires continentales canadiennes. Les variations sont calculées par rapport à la période 1986-2005. La répartition parmi les modèles, clairement visible dans les fines courbes, est quantifiée par les tracés en rectangle et moustaches à droite de chaque panneau. Ils illustrent, pour la période de 2081 à 2100, les valeurs du 5e centile, du 25e centile, du 50e centile (médiane), du 75e centile et du 95e centile.

Description de la Figure 5

Cette figure comporte deux graphiques. Le graphique de gauche présente une série chronologique des changements historiques et prévus relativement aux températures hivernales (décembre, janvier et février) simulés par l’ensemble multimodèle CMIP5 pour l’élaboration des grilles couvrant le Canada. Une ligne en trait continu représente les changements historiques de 1900 à 2005 et montre une augmentation allant, approximativement, de -1,8 °C à 0 °C. La ligne du RCP2.6 continue ensuite d’augmenter jusqu’à ce qu’elle atteigne approximativement 2 °C en l’an 2100. La ligne RCP4.5 continue de 2005 à 2100 avec un point d’achèvement approximatif de 4 °C. Les prévisions du RCP8.5 indiquent un changement approximatif de 8,5 °C vers l’an 2100. Le graphique de droite présente une série chronologique des changements historiques et prévus relativement aux températures estivales (juin, juillet et août) simulés par l’ensemble multimodèle CMIP5 pour l’élaboration de grilles couvrant le Canada. Une ligne en trait continu représente les changements historiques de 1900 à 2005 et montre une augmentation allant, approximativement, de -1 °C à 0 °C. La ligne du RCP2.6 continue ensuite d’augmenter jusqu’à ce qu’elle atteigne approximativement 1,2 °C vers l’an 2100. La ligne du RCP4.5 continue de 2005 à 2100 avec un point d’achèvement approximatif de 2,8 °C. Les prévisions du RCP8.5 indiquent un changement approximatif de 6,3 °C vers l’an 2100.

Même au Canada, les changements climatiques, selon les projections, ne devraient pas être uniformes; les moyennes nationales pourraient donc ne pas convenir dans un grand nombre de cas. Les figures 6 et 7 montrent des cartes des variations des températures produites au moyen de l’ensemble multimodèle CMIP5, selon le scénario RCP 4.5. Des cartes semblables pour les scénarios des autres profils représentatifs d’évolution de concentration sont disponibles sur le site des données et scénarios climatiques canadiens. Le RCP 4.5 est utilisé ici aux fins d’illustration (comme dans l’Atlas du GIEC) et son utilisation ici ne signifie pas qu’il est plus probable que les autres profils représentatifs d’évolution de concentration.

Figure 6

Figure 6 : Cartes des variations des températures hivernales selon les projections de l’ensemble multimodèle CMIP5 pour le scénario RCP 4.5; moyenne de la période de décembre à février. Les variations sont calculées par rapport à la période de référence de 1986 à 2005. Comme dans l’Atlas du GIEC (GIEC, 2013), la rangée supérieure montre les résultats pour la période de 2016 à 2035, la rangée du milieu montre les résultats pour la période de 2046 à 2065 et la rangée inférieure montre les résultats pour la période de 2081 à 2100. Pour chaque rangée, le panneau de gauche indique le 25e centile des variations de température simulées (25 % des simulations indiquent un réchauffement moins important), le panneau du milieu le 50e centile (médiane), et le panneau de droite le 75e centile. L’échelle de couleurs indique les variations des températures en °C. Les variations positives (réchauffement) sont indiquées par des couleurs allant du jaune au rouge, et les refroidissements en bleu, conformément à l’échelle de couleurs utilisée dans l’annexe I du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013).

Description de la Figure 6

Cette figure comprend neuf cartes du Canada qui montrent les changements prévus sur le plan des températures hivernales (décembre, janvier et février) selon RCP4.5, organisées en grille de trois par trois, les 25e (colonne de gauche), 50e (colonne du milieu) et 75e (colonne de droite) centiles se trouvant au haut de chaque colonne et les années 2016-2035 (première ligne), 2046-2065 (deuxième ligne) et 2081-2100 (troisième ligne) se trouvant sur le côté pour indiquer les années de chaque ligne. Chaque carte indique une augmentation de température partout au pays. On note que la plus grande hausse de température a lieu dans le Nord et au-dessus de la baie d’Hudson. À mesure que les centiles augmentent, le réchauffement représenté dans les cartes augmente également. Cela s’applique également au temps; plus la prévision est dans le futur, plus la température augmente, de sorte que la carte en haut à gauche (25e centile pour 2016-2035) indique la hausse de température la plus petite, tandis que la carte en bas à droite (75e centile pour 2081-2100) indique la hausse de température la plus grande.

Figure 7

Figure 7 : Cartes des variations des températures estivales selon les projections de l’ensemble multimodèle CMIP5 pour le scénario RCP 4.5; moyenne de la période de juin à août. Les variations sont calculées par rapport à la période de référence de 1986 à 2005. Comme dans l’Atlas du GIEC (GIEC, 2013), la rangée supérieure montre les résultats pour la période de 2016 à 2035, la rangée du milieu montre les résultats pour la période de 2046 à 2065 et la rangée inférieure montre les résultats pour la période de 2081 à 2100. Pour chaque rangée, le panneau de gauche indique le 25e centile, le panneau du milieu indique le 50e centile (médiane), et le panneau de droite indique le 75e centile. L’échelle de couleurs indique les variations des températures en °C. Les variations positives (réchauffement) sont indiquées par des couleurs allant du jaune au rouge, et les refroidissements en bleu, conformément à l’échelle de couleurs utilisée dans l’annexe I du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013).

Description de la Figure 7

Cette figure comprend neuf cartes du Canada qui montrent les changements prévus sur le plan des températures estivales (juin, juillet et août) selon RCP4.5. Les données sont organisées en grille de trois par trois colonnes, avec les 25e (colonne de gauche), 50e (colonne du milieu) et 75e (colonne de droite) centiles au haut de chaque colonne et les années 2016-2035 (première ligne), 2046-2065 (deuxième ligne) et 2082-2100 (troisième ligne) sur le côté afin d’indiquer les années de chaque ligne. Chaque carte indique une augmentation de température partout au pays. On note que la plus grande hausse de température a lieu dans le Sud, et la plus petite, dans l’Arctique. À mesure que les centiles augmentent, le réchauffement représenté dans les cartes augmente également. Cela s’applique également au temps; plus la prévision est dans le futur, plus la température augmente, de sorte que la carte en haut à gauche (25e centile pour 2016-2035) indique la hausse de température la plus petite, tandis que la carte en bas à droite (75e centile pour 2081-2100) indique la hausse de température la plus grande.

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3.1.1 Tableaux récapitulatifs des températures

Les tableaux 3 et 4 fournissent des valeurs moyennes pour tout le Canada et chaque province et territoire, pour les 50e(médiane), 25e et 75e centiles des variations des températures, et pour les trois périodes futures illustrées dans les figures précédentes. Ces tableaux contiennent également les projections correspondant aux scénarios RCP 2.6 et RCP 8.5. Comme le montrent clairement les figures 6 et 7, les variations des températures prévues ne sont pas constantes dans une province ou un territoire, mais les tableaux sont fournis pour guider les activités d’évaluation à l’échelle de la province ou du territoire qui peuvent nécessiter des données établies en moyenne pour la zone concernée.

Tableau 3 : Renseignements récapitulatifs sur les changements dans les températures hivernales prévues (en °C, par rapport à la période de référence de 1986 à 2005), avec une moyenne couvrant la période allant de décembre à février pour trois périodes à venir et trois RCP. Le tableau présente des valeurs pour le 50e centile (a), le 25e centile (b) et le 75e centile (c).

RCP 2.6
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,42,22,4
Alberta1,21,92,2
Colombie-Britannique1,11,71,8
Manitoba1,52,42,7
Nouveau-Brunswick1,11,72,1
Terre-Neuve-et-Labrador1,32,22,3
Territoires du Nord-Ouest2,12,83,1
Nouvelle-Écosse1,01,51,9
Nunavut1,93,13,0
Ontario1,42,22,4
Île-du-Prince-Édouard1,11,72,1
Québec1,62,52,7
Saskatchewan1,32,22,5
Yukon1,82,12,3
RCP 4.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,53,24,2
Alberta1,22,93,6
Colombie-Britannique1,12,43,1
Manitoba1,73,64,8
Nouveau-Brunswick1,32,73,5
Terre-Neuve-et-Labrador1,32,94,1
Territoires du Nord-Ouest1,94,35,4
Nouvelle-Écosse1,22,32,9
Nunavut2,04,45,9
Ontario1,63,24,4
Île-du-Prince-Édouard1,32,73,4
Québec1,63,44,8
Saskatchewan1,43,34,2
Yukon1,53,34,1
RCP 8.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,84,48,2
Alberta1,83,76,9
Colombie-Britannique1,53,15,7
Manitoba2,25,09,5
Nouveau-Brunswick1,43,66,4
Terre-Neuve-et-Labrador1,54,37,7
Territoires du Nord-Ouest2,26,112,3
Nouvelle-Écosse1,33,05,4
Nunavut2,26,512,9
Ontario1,94,68,2
Île-du-Prince-Édouard1,43,46,0
Québec1,85,29,1
Saskatchewan2,04,38,1
Yukon1,94,48,1
RCP 2.6
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada0,91,61,5
Alberta0,61,31,3
Colombie-Britannique0,51,11,2
Manitoba0,91,81,5
Nouveau-Brunswick0,81,31,4
Terre-Neuve-et-Labrador0,81,41,3
Territoires du Nord-Ouest1,32,01,8
Nouvelle-Écosse0,71,11,0
Nunavut1,42,22,0
Ontario0,81,51,4
Île-du-Prince-Édouard0,81,31,3
Québec0,91,61,5
Saskatchewan0,71,61,5
Yukon0,81,31,6
RCP 4.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,02,53,2
Alberta0,72,22,1
Colombie-Britannique0,51,71,9
Manitoba1,02,83,5
Nouveau-Brunswick0,72,02,9
Terre-Neuve-et-Labrador0,82,23,1
Territoires du Nord-Ouest1,23,14,1
Nouvelle-Écosse0,71,72,4
Nunavut1,43,44,7
Ontario0,92,43,1
Île-du-Prince-Édouard0,81,82,7
Québec1,02,63,6
Saskatchewan0,92,62,8
Yukon0,72,02,8
RCP 8.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,23,77,2
Alberta1,02,75,5
Colombie-Britannique0,92,24,5
Manitoba1,33,77,4
Nouveau-Brunswick1,03,05,6
Terre-Neuve-et-Labrador1,03,46,5
Territoires du Nord-Ouest1,74,89,4
Nouvelle-Écosse0,92,54,7
Nunavut1,75,410,5
Ontario1,23,46,9
Île-du-Prince-Édouard1,02,75,3
Québec1,34,08,0
Saskatchewan1,43,16,5
Yukon1,33,26,1
RCP 2.6
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada2,13,13,4
Alberta1,92,82,8
Colombie-Britannique1,72,42,5
Manitoba2,13,33,4
Nouveau-Brunswick1,42,32,7
Terre-Neuve-et-Labrador1,83,03,3
Territoires du Nord-Ouest2,73,84,1
Nouvelle-Écosse1,32,12,5
Nunavut2,74,24,6
Ontario1,92,83,0
Île-du-Prince-Édouard1,62,52,9
Québec2,13,43,8
Saskatchewan2,03,03,1
Yukon2,53,03,1
RCP 4.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada2,24,35,7
Alberta1,93,94,7
Colombie-Britannique1,53,13,7
Manitoba2,44,46,1
Nouveau-Brunswick1,83,34,3
Terre-Neuve-et-Labrador2,03,74,9
Territoires du Nord-Ouest2,75,57,4
Nouvelle-Écosse1,62,93,7
Nunavut2,85,77,9
Ontario2,04,15,3
Île-du-Prince-Édouard1,83,24,1
Québec2,24,66,1
Saskatchewan2,14,15,5
Yukon2,04,35,1
RCP 8.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada2,45,710,8
Alberta2,34,87,8
Colombie-Britannique2,03,96,6
Manitoba2,76,110,9
Nouveau-Brunswick1,94,47,3
Terre-Neuve-et-Labrador2,25,29,0
Territoires du Nord-Ouest3,17,314,4
Nouvelle-Écosse1,63,66,2
Nunavut3,07,716,1
Ontario2,25,49,7
Île-du-Prince-Édouard1,84,16,7
Québec2,56,110,8
Saskatchewan2,45,59,1
Yukon2,45,310,0

Tableau 4 : Renseignements récapitulatifs sur les changements dans les températures estivales prévues (en °C, par rapport à la période de référence de 1986 à 2005), avec une moyenne couvrant la période allant de juin à août pour trois périodes à venir et trois RCP. Le tableau présente des valeurs pour le 50e centile (a), le 25e centile (b) et le 75e centile (c).

RCP 2.6
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,01,51,4
Alberta1,11,51,4
Colombie-Britannique1,11,51,5
Manitoba1,21,51,5
Nouveau-Brunswick1,01,51,4
Terre-Neuve-et-Labrador0,81,21,2
Territoires du Nord-Ouest1,11,51,4
Nouvelle-Écosse0,91,51,3
Nunavut1,01,41,2
Ontario1,11,41,3
Île-du-Prince-Édouard0,91,61,4
Québec0,91,41,3
Saskatchewan1,21,51,5
Yukon1,11,41,3
RCP 4.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,12,02,6
Alberta1,12,22,7
Colombie-Britannique1,22,22,7
Manitoba1,22,23,0
Nouveau-Brunswick1,12,12,5
Terre-Neuve-et-Labrador0,81,72,2
Territoires du Nord-Ouest1,12,12,4
Nouvelle-Écosse1,01,92,4
Nunavut0,91,82,4
Ontario1,12,12,9
Île-du-Prince-Édouard1,12,02,5
Québec1,01,92,6
Saskatchewan1,22,32,8
Yukon1,11,92,4
RCP 8.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,22,95,4
Alberta1,43,25,9
Colombie-Britannique1,33,05,6
Manitoba1,43,46,3
Nouveau-Brunswick1,23,05,4
Terre-Neuve-et-Labrador1,02,54,6
Territoires du Nord-Ouest1,22,95,1
Nouvelle-Écosse1,12,74,9
Nunavut1,12,64,8
Ontario1,33,16,0
Île-du-Prince-Édouard1,22,95,1
Québec1,22,85,3
Saskatchewan1,43,46,3
Yukon1,12,64,9
RCP 2.6
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada0,70,90,8
Alberta0,80,90,8
Colombie-Britannique0,81,00,9
Manitoba0,81,00,9
Nouveau-Brunswick0,81,00,8
Terre-Neuve-et-Labrador0,50,70,6
Territoires du Nord-Ouest0,70,90,9
Nouvelle-Écosse0,71,00,9
Nunavut0,50,70,6
Ontario0,81,00,9
Île-du-Prince-Édouard0,71,00,8
Québec0,60,90,8
Saskatchewan0,91,00,8
Yukon0,70,90,8
RCP 4.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada0,71,41,7
Alberta0,91,51,8
Colombie-Britannique0,91,52,0
Manitoba0,91,71,9
Nouveau-Brunswick0,71,52,0
Terre-Neuve-et-Labrador0,51,21,5
Territoires du Nord-Ouest0,81,41,7
Nouvelle-Écosse0,71,51,9
Nunavut0,51,11,3
Ontario0,81,61,8
Île-du-Prince-Édouard0,71,62,0
Québec0,61,41,7
Saskatchewan0,91,71,9
Yukon0,71,51,7
RCP 8.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada0,92,24,2
Alberta1,12,34,4
Colombie-Britannique0,92,34,3
Manitoba1,02,74,9
Nouveau-Brunswick1,02,44,4
Terre-Neuve-et-Labrador0,81,93,9
Territoires du Nord-Ouest0,92,14,0
Nouvelle-Écosse0,92,24,2
Nunavut0,61,83,4
Ontario1,02,64,7
Île-du-Prince-Édouard1,02,44,2
Québec0,92,24,1
Saskatchewan1,12,64,9
Yukon0,71,93,8
RCP 2.6
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,52,02,0
Alberta1,42,12,1
Colombie-Britannique1,42,12,2
Manitoba1,72,42,2
Nouveau-Brunswick1,42,11,8
Terre-Neuve-et-Labrador1,21,81,7
Territoires du Nord-Ouest1,62,22,1
Nouvelle-Écosse1,21,81,8
Nunavut1,52,02,1
Ontario1,52,22,0
Île-du-Prince-Édouard1,32,11,9
Québec1,32,01,9
Saskatchewan1,62,32,2
Yukon1,52,02,0
RCP 4.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,42,63,4
Alberta1,42,63,5
Colombie-Britannique1,52,83,6
Manitoba1,52,94,1
Nouveau-Brunswick1,42,63,5
Terre-Neuve-et-Labrador1,32,33,0
Territoires du Nord-Ouest1,52,73,4
Nouvelle-Écosse1,52,43,2
Nunavut1,42,53,2
Ontario1,42,83,6
Île-du-Prince-Édouard1,42,53,3
Québec1,32,63,3
Saskatchewan1,52,73,9
Yukon1,52,63,4
RCP 8.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada1,63,66,6
Alberta1,63,86,8
Colombie-Britannique1,63,86,8
Manitoba1,84,27,8
Nouveau-Brunswick1,63,76,3
Terre-Neuve-et-Labrador1,33,25,9
Territoires du Nord-Ouest1,63,76,8
Nouvelle-Écosse1,53,45,9
Nunavut1,53,46,6
Ontario1,63,96,9
Île-du-Prince-Édouard1,63,46,0
Québec1,53,56,3
Saskatchewan1,74,07,5
Yukon1,53,76,4

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3.2 Précipitations

Dans cette section, des projections multimodèles des changements climatiques (par rapport à la période de référence 1986-2005) sont illustrées pour les précipitations au Canada. Le format de ces figures concorde autant que possible avec les figures analogues de l’Atlas du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013 – Annexe I) précédemment cité afin de permettre une comparaison directe.

Les séries chronologiques des anomalies de précipitations (en pourcentage par rapport à la moyenne de 1986 à 2005), calculées en moyenne pour tout le Canada et couvrant la période historique (simulée par les modèles CMIP5) et le futur (jusqu’en 2100), sont illustrées à la figure 8. Les résultats de trois scénarios de forçage futurs (RCP 2.6, RCP 4.5 et RCP 8.5) sont fournis. Les lignes fines individuelles sont les résultats des modèles individuels énumérés au tableau 2, et la ligne épaisse représente la moyenne de l’ensemble multimodèle. La plage de valeurs, quantifiée par les tracés en rectangle et moustaches à droite de chaque panneau, résulte de la variabilité climatique naturelle (simulée par les modèles) et des différences dans la représentation détaillée des processus physiques de chaque modèle.

Figure 8

Figure 8 : Séries chronologiques des variations des précipitations historiques et prévues pour la moyenne de décembre à février (gauche) et de juin à août (droite), simulées par l’ensemble multimodèle CMIP5. Comme dans l’annexe I du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013), les courbes individuelles représentent les résultats de simulation des modèles individuels, tandis que les lignes épaisses indiquent la moyenne de l’ensemble. Les résultats indiqués ne concernent que les aires continentales canadiennes. Les variations sont calculées en pourcentage par rapport à la période 1986-2005. La répartition parmi les modèles, clairement visible dans les fines courbes, est quantifiée par les tracés en rectangle et moustaches à droite de chaque panneau. Ils illustrent, pour la période de 2081 à 2100, les valeurs du 5e centile, du 25e centile, du 50e centile (médiane), du 75e centile et du 95e centile.

Description de la Figure 8

Cette figure comporte deux graphiques. Le graphique de gauche présente une série chronologique des changements historiques et prévus relativement aux précipitations hivernales (décembre, janvier et février) simulés par l’ensemble multimodèle CMIP5 pour l’élaboration de grilles couvrant le Canada. Une ligne pleine représente un changement historique s’étant produit entre 1900 et 2005 et montre une augmentation d’environ -2 % à environ 0 %. La ligne du profil représentatif d’évolution de concentration RCP2.6 continue ensuite à augmenter jusqu’à ce qu’elle atteigne environ 10 % en 2100. La ligne du profil représentatif d’évolution de concentration RCP4.5 continue à augmenter de 2005 à 2100 pour finalement s’arrêter à environ 18 %. Les prévisions du profil représentatif d’évolution de concentration RCP8.5 montrent un changement d’environ 37 % d’ici 2100. Le graphique de droite présente une série chronologique des changements historiques et prévus relativement aux précipitations estivales (juin, juillet et août) simulés par l’ensemble multimodèle CMIP5 pour l’élaboration de grilles couvrant le Canada. Une ligne pleine représente un changement historique s’étant produit entre 1900 et 2005 et montre qu’il n’y a eu pratiquement aucun changement, soit environ 0 %. La ligne du profil représentatif d’évolution de concentration RCP2.6 continue ensuite à augmenter jusqu’à ce qu’elle atteigne environ 5 %. La ligne du profil représentatif d’évolution de concentration RCP4.5 est presque identique à la ligne du profil représentatif d’évolution de concentration RCP2.6. Les prévisions du profil représentatif d’évolution de concentration RCP8.5 montrent un changement d’environ 8 % d’ici 2100.

Comme il était illustré pour les températures dans les figures 6 et 7, les figures 9 et 10 montrent des cartes des variations des précipitations issues de l’ensemble multimodèle CMIP5, selon le scénario RCP 4.5. Des cartes semblables pour les scénarios des autres profils représentatifs d’évolution de concentration sont disponibles sur le site des données et scénarios climatiques canadiens. Le RCP 4.5 est utilisé ici aux fins d’illustration (comme dans l’Atlas du GIEC) et son utilisation ici ne signifie pas qu’il est plus probable que les autres profils représentatifs d’évolution de concentration.

Figure 9

Figure 9 : Cartes des variations des précipitations hivernales selon les projections de l’ensemble multimodèle CMIP5 pour le scénario RCP 4.5; moyenne de la période de décembre à février. Les variations sont calculées par rapport à la période de référence de 1986 à 2005. Comme dans l’Atlas du GIEC (GIEC, 2013), la rangée supérieure montre les résultats pour la période de 2016 à 2035, la rangée du milieu montre les résultats pour la période de 2046 à 2065 et la rangée inférieure montre les résultats pour la période de 2081 à 2100. Pour chaque rangée, le panneau de gauche indique le 25e centile, le panneau du milieu indique le 50e centile (médiane), et le panneau de droite indique le 75e centile. L’échelle de couleurs indique les variations des précipitations en %. Les variations positives (augmentation des précipitations) sont indiquées par des couleurs vertes et les diminutions, par des couleurs allant du jaune au marron, conformément à l’échelle de couleurs utilisée dans l’annexe I du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013).

Description de la Figure 9

Cette figure est composée de neuf cartes du Canada qui montrent les changements prévus sur le plan des précipitations hivernales (décembre, janvier et février) et stimulés par le profil représentatif d’évolution de concentration RCP4.5. Les données sont organisées dans une grille de trois lignes par trois colonnes, avec les 25e (colonne de gauche), 50e (colonne du centre) et 75e (colonne de droite) centiles au haut de chaque colonne et les années 2016-2035 (première ligne), 2046-2065 (deuxième ligne) et 2081-2100 (troisième ligne) sur le côté afin d’indiquer les années pour chaque ligne. Chacune des cartes montre une augmentation prévue des précipitations dans la majorité du pays; la carte portant sur 2016-2035/25e centile présente quelques sécheresses légères dans les régions au sud du pays. L’augmentation la plus importante sur le plan des précipitations se trouve au Nord du pays et dans la baie d’Hudson. À mesure que les centiles augmentent, les changements en matière de précipitations indiqués en pourcentage augmentent également. Cette constatation est aussi vraie pour le temps; plus une prédiction concerne un avenir lointain, plus la quantité de précipitations présentée sur les cartes est élevée. En effet, la carte dans le coin supérieur gauche (25e centile pour 2016-2035) montre le moins de changement prévu en matière de précipitations, tandis que la carte dans le coin inférieur droit (75e centile pour 2081-2100) montre la plus importante augmentation de précipitations.

Figure 10

Figures 10 : Cartes des variations des précipitations estivales selon les projections de l’ensemble multimodèle CMIP5 pour le scénario RCP 4.5; moyenne de la période de juin à août. Les variations sont calculées par rapport à la période de référence de 1986 à 2005. Comme dans l’Atlas du GIEC (GIEC, 2013), la rangée supérieure montre les résultats pour la période de 2016 à 2035, la rangée du milieu montre les résultats pour la période de 2046 à 2065 et la rangée inférieure montre les résultats pour la période de 2081 à 2100. Pour chaque rangée, le panneau de gauche indique le 25e centile, le panneau du milieu indique le 50e centile (médiane), et le panneau de droite indique le 75e centile. L’échelle de couleurs indique les variations des précipitations en %. Les variations positives (augmentation des précipitations) sont indiquées par des couleurs vertes et les diminutions, par des couleurs allant du jaune au marron, conformément à l’échelle de couleurs utilisée dans l’annexe I du cinquième Rapport d’évaluation du GIEC (GIEC, 2013).

Description de la Figure 10

Cette figure est composée de neuf cartes du Canada qui montrent les changements prévus sur le plan des précipitations estivales (juin, juillet et août) et stimulés par le profil représentatif d’évolution de concentration RCP4.5. Les données sont organisées dans une grille de trois lignes par trois colonnes, avec les 25e (colonne de gauche), 50e (colonne du milieu) et 75e (colonne de droite) centiles au haut de chaque colonne et les années 2016-2035 (première ligne), 2046-2065 (deuxième ligne) et 2081-2100 (troisième ligne) sur le côté afin d’indiquer les années pour chaque ligne. Chacune des trois cartes du 25e centile (2016-2035, 2046-2065 et 2081-2100) montre une certaine diminution des précipitations pour presque tout le pays; la carte 2016-2035 présente d’ailleurs presque tout le pays dans la catégorie « baisse de 0 à 10 % ». D’ici 2081 à 2100, seules les provinces de l’Ontario jusqu’à la Colombie-Britannique font partie de cette catégorie. L’Est et le Nord du pays se trouvent dans la catégorie « augmentation des précipitations de 0 à 10 % ». Encore une fois, la carte du centile le plus élevé pour les prévisions les plus lointaines montre le changement le plus important, à savoir que certaines régions de l’Arctique connaîtraient une augmentation prévue de 20 à 30 % et le Sud du Canada une augmentation de 0 à 10 % d’ici 2100.

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3.2.1 Tableaux récapitulatifs des précipitations

Les tableaux 5 et 6 fournissent des valeurs moyennes pour tout le Canada et chaque province et territoire, pour les 50e(médiane), 25e et 75e centiles des variations des précipitations, et pour les trois périodes futures illustrées dans les figures 9 et 10. Ces tableaux contiennent également les projections correspondant aux scénarios RCP 2.6 et RCP 8.5. Comme le montrent clairement les figures, les variations des précipitations prévues ne sont pas constantes dans une province ou un territoire, mais les tableaux sont fournis pour guider les activités d’évaluation à l’échelle de la province ou du territoire qui peuvent nécessiter des données établies en moyenne pour la zone concernée.

Tableau 5 : Renseignements récapitulatifs sur les changements dans les précipitations hivernales prévues (changement en pourcentage par rapport à la période de référence de 1986 à 2005), avec une moyenne couvrant la période allant de décembre à février pour trois périodes à venir et trois RCP. Le tableau présente des valeurs pour le 50e centile (a), le 25e centile (b) et le 75e centile (c).

RCP 2.6
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada5,49,19,1
Alberta3,16,77,9
Colombie-Britannique1,66,47,5
Manitoba5,310,79,0
Nouveau-Brunswick4,86,73,5
Terre-Neuve-et-Labrador3,25,86,3
Territoires du Nord-Ouest7,111,910,9
Nouvelle-Écosse2,82,53,0
Nunavut7,213,615,4
Ontario5,38,97,9
Île-du-Prince-Édouard3,05,25,3
Québec6,210,29,9
Saskatchewan4,18,18,4
Yukon7,39,711,0
RCP 4.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada5,912,917,6
Alberta5,910,811,6
Colombie-Britannique4,38,710,8
Manitoba6,412,716,5
Nouveau-Brunswick5,28,911,9
Terre-Neuve-et-Labrador5,09,514,5
Territoires du Nord-Ouest6,815,419,5
Nouvelle-Écosse2,85,48,7
Nunavut8,819,028,7
Ontario5,712,916,4
Île-du-Prince-Édouard5,37,510,8
Québec6,514,921,2
Saskatchewan5,711,011,7
Yukon5,914,114,7
RCP 8.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada7,218,137,8
Alberta4,310,820,4
Colombie-Britannique3,410,017,9
Manitoba6,616,228,9
Nouveau-Brunswick5,811,419,0
Terre-Neuve-et-Labrador4,812,023,2
Territoires du Nord-Ouest8,219,742,9
Nouvelle-Écosse3,78,313,9
Nunavut10,929,166,4
Ontario6,617,531,8
Île-du-Prince-Édouard5,310,717,1
Québec7,520,739,8
Saskatchewan5,312,122,2
Yukon5,915,829,9
RCP 2.6
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada-0,51,92,0
Alberta-1,82,52,0
Colombie-Britannique-2,61,51,7
Manitoba0,43,53,6
Nouveau-Brunswick1,11,00,9
Terre-Neuve-et-Labrador-2,4-0,11,0
Territoires du Nord-Ouest1,25,25,1
Nouvelle-Écosse-0,1-2,20,3
Nunavut1,54,56,0
Ontario0,23,22,7
Île-du-Prince-Édouard1,2-2,32,1
Québec0,42,83,5
Saskatchewan-1,02,12,9
Yukon-0,83,44,7
RCP 4.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada0,16,29,1
Alberta0,65,75,7
Colombie-Britannique-0,62,73,4
Manitoba0,67,89,2
Nouveau-Brunswick-0,73,67,0
Terre-Neuve-et-Labrador-0,32,96,5
Territoires du Nord-Ouest2,09,712,4
Nouvelle-Écosse-1,82,94,1
Nunavut2,212,017,1
Ontario1,87,610,0
Île-du-Prince-Édouard-1,22,55,1
Québec0,97,513,2
Saskatchewan0,15,66,7
Yukon0,78,58,4
RCP 8.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada0,410,524,8
Alberta0,25,212,2
Colombie-Britannique-1,42,69,0
Manitoba1,210,017,0
Nouveau-Brunswick-0,26,013,1
Terre-Neuve-et-Labrador0,66,514,2
Territoires du Nord-Ouest2,512,929,7
Nouvelle-Écosse1,73,07,7
Nunavut2,219,747,5
Ontario1,610,921,6
Île-du-Prince-Édouard1,43,48,3
Québec1,714,729,3
Saskatchewan0,46,213,1
Yukon1,09,718,9
RCP 2.6
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada12,417,017,3
Alberta9,913,112,6
Colombie-Britannique7,612,714,0
Manitoba10,617,015,3
Nouveau-Brunswick10,112,49,9
Terre-Neuve-et-Labrador8,111,812,9
Territoires du Nord-Ouest13,018,818,3
Nouvelle-Écosse6,27,07,8
Nunavut16,824,426,0
Ontario10,814,913,4
Île-du-Prince-Édouard8,78,88,0
Québec11,617,216,9
Saskatchewan8,114,112,7
Yukon12,315,317,8
RCP4.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada12,120,226,4
Alberta10,815,217,6
Colombie-Britannique9,514,417,4
Manitoba12,218,724,5
Nouveau-Brunswick10,115,219,1
Terre-Neuve-et-Labrador11,716,120,8
Territoires du Nord-Ouest11,922,627,3
Nouvelle-Écosse6,19,314,4
Nunavut15,728,740,4
Ontario11,218,223,5
Île-du-Prince-Édouard8,111,315,1
Québec12,221,628,7
Saskatchewan9,916,717,1
Yukon10,719,321,2
RCP8.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada13,926,752,8
Alberta8,717,928,8
Colombie-Britannique8,417,827,1
Manitoba12,323,641,8
Nouveau-Brunswick11,317,328,6
Terre-Neuve-et-Labrador10,620,734,8
Territoires du Nord-Ouest13.527,955,1
Nouvelle-Écosse6,712,521,1
Nunavut18,739,889,8
Ontario12,123,941,7
Île-du-Prince-Édouard9,313.822,1
Québec13,929,552,3
Saskatchewan10,618,730,6
Yukon12,423,243,2

Tableau 6 : Renseignements récapitulatifs sur les changements dans les précipitations estivales prévues (changement en pourcentage par rapport à la période de référence de 1986 à 2005), avec une moyenne couvrant la période allant de juin à août pour trois périodes à venir et trois RCP. Le tableau présente des valeurs pour le 50e centile (a), le 25e centile (b) et le 75e centile (c).

RCP 2.6
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada2,85,05,2
Alberta3,34,45,9
Colombie-Britannique1,33,43,7
Manitoba0,22,22,9
Nouveau-Brunswick2,81,13,9
Terre-Neuve-et-Labrador3,54,84,3
Territoires du Nord-Ouest4,57,46,8
Nouvelle-Écosse2,82,23,6
Nunavut4,66,25,9
Ontario0,52,61,2
Île-du-Prince-Édouard0,61,92,7
Québec2,54,14,2
Saskatchewan1,92,74,4
Yukon5,07,46,8
RCP4.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada2,25,16,5
Alberta2,32,34,1
Colombie-Britannique0,20,70,9
Manitoba0,62,02,2
Nouveau-Brunswick3,03,94,5
Terre-Neuve-et-Labrador3,35,15,9
Territoires du Nord-Ouest3,57,810,1
Nouvelle-Écosse3,04,46,4
Nunavut3,18,110,8
Ontario0,42,73,3
Île-du-Prince-Édouard3,13,96,1
Québec2,65,25,1
Saskatchewan0,61,21,4
Yukon4,58,912,0
RCP8.5
(a) 50e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada3,06,410,6
Alberta1,72,82,4
Colombie-Britannique0,72,10,1
Manitoba0,81,7-1,1
Nouveau-Brunswick3,24,27,8
Terre-Neuve-et-Labrador3,56,611,5
Territoires du Nord-Ouest4,511,117,8
Nouvelle-Écosse1,74,36,8
Nunavut5,211,322,9
Ontario0,71,3-0,5
Île-du-Prince-Édouard2,55,46,3
Québec3,05,66,5
Saskatchewan0,51,7-1,9
Yukon4,513,221,1
RCP2.6
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada-3,2-1,5-1,4
Alberta-2,9-1,4-0,3
Colombie-Britannique-4,0-2,8-2,3
Manitoba-4,2-2,5-2,7
Nouveau-Brunswick-3,4-2,7-0,6
Terre-Neuve-et-Labrador-0,20,80,3
Territoires du Nord-Ouest-1,01,80,4
Nouvelle-Écosse-3,9-3,8-2,9
Nunavut-2,4-0,8-0,9
Ontario-3,8-2,6-3,4
Île-du-Prince-Édouard-3,7-4,3-1,4
Québec-2,10,2-0,2
Saskatchewan-3,1-2,4-1,1
Yukon0,92,82,0
RCP4.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada-3,4-1,7-0,4
Alberta-3,5-4,2-2,9
Colombie-Britannique-4,7-5,0-5,4
Manitoba-5,4-4,7-4,5
Nouveau-Brunswick-2,20,2-0,7
Terre-Neuve-et-Labrador-0,60,72,2
Territoires du Nord-Ouest-1,61,83,8
Nouvelle-Écosse-2,2-3,6-1,3
Nunavut-2,70,63,7
Ontario-4,5-3,0-2,0
Île-du-Prince-Édouard-3,1-1,4-2,1
Québec-1,30,60,5
Saskatchewan-5,3-4,6-4,4
Yukon1,14,06,2
RCP8.5
(b) 25e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada-2,9-0,60,7
Alberta-5,1-3,4-7,8
Colombie-Britannique-5,1-4,0-8,3
Manitoba-4,1-4,5-9,1
Nouveau-Brunswick-2,3-1,3-1,1
Terre-Neuve-et-Labrador-1,72,25,3
Territoires du Nord-Ouest-1,74,48,9
Nouvelle-Écosse-4,5-2,2-3,0
Nunavut-1,04,012,6
Ontario-3,5-3,8-8,2
Île-du-Prince-Édouard-6,0-2,4-1,8
Québec-1,60,80,0
Saskatchewan-4,9-4,8-9,2
Yukon0,27,412,0
RCP2.6
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada8,912,012,4
Alberta9,110,012,0
Colombie-Britannique7,09,29,9
Manitoba4,57,78,4
Nouveau-Brunswick5,88,610,1
Terre-Neuve-et-Labrador7,39,88,8
Territoires du Nord-Ouest10,013,513,1
Nouvelle-Écosse7,38,09,2
Nunavut10,813,413,8
Ontario4,67,97,6
Île-du-Prince-Édouard8,17,76,6
Québec7,28,69,5
Saskatchewan7,78,710,1
Yukon9,712,612,9
RCP4.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada8,512,614,5
Alberta8,48,410,9
Colombie-Britannique5,46,37,8
Manitoba5,27,58,7
Nouveau-Brunswick8,29,111,3
Terre-Neuve-et-Labrador7,810,710,5
Territoires du Nord-Ouest9,415,117,4
Nouvelle-Écosse7,69,29,8
Nunavut9,517,119,1
Ontario5,37,48,3
Île-du-Prince-Édouard9,412,29,8
Québec6,910,510,9
Saskatchewan5,77,49,1
Yukon8,714,717,6
RCP8.5
(c) 75e centile2016–20352046–20652081–2100
Canada9,314,221,3
Alberta8,09,212,9
Colombie-Britannique7,18,18,0
Manitoba6,67,47,4
Nouveau-Brunswick6,69,914,8
Terre-Neuve-et-Labrador7,911,218,6
Territoires du Nord-Ouest10,918,227,5
Nouvelle-Écosse5,88,515,3
Nunavut11,220,114,2
Ontario5,16,25,9
Île-du-Prince-Édouard5,99,415,6
Québec7,510,814,1
Saskatchewan6,39,08,4
Yukon9,818,630,8

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3.3 Événements extrêmes

Dans le cas de nombreux impacts des changements climatiques, les changements dans la fréquence et l’ampleur des événements extrêmes sont plus importants que les changements dans les valeurs moyennes. Beaucoup d’événements extrêmes ont été analysés dans la documentation scientifique sur le climat, mais, à titre d’exemple, nous nous concentrons ici sur deux quantités de

base : les changements dans la température maximale annuelle (c.-à-d. la température la plus élevée de l’année) et les changements dans les précipitations maximales annuelles calculées sur 24 heures. Puisque les modèles climatiques mondiaux fonctionnent avec des pas de temps d’environ une demi-heure, des valeurs quotidiennes minimales, maximales et moyennes peuvent être calculées, et les changements projetés fournissent une indication des changements auxquels on pourrait s’attendre à l’avenir. Une mise en garde importante, en particulier pour les précipitations, est liée au fait que la résolution spatiale des modèles climatiques mondiaux reste relativement faible (en général 100 à 250 km); les cas extrêmes de précipitations dans un modèle représentent alors les moyennes sur une zone couvrant plusieurs milliers de kilomètres carrés. De plus, il se peut que les modèles climatiques n’incluent pas tous les processus physiques qui produisent de fortes pluies à l’échelle locale. Il est important de garder à l’esprit ces limites lors de comparaisons avec les mesures prises à des stations météorologiques données.

Une façon courante d’illustrer les changements dans les événements extrêmes climatiques consiste à calculer la « période de retour » des événements d’une ampleur particulière pour différentes périodes. La période de retour représente l’intervalle moyen à long terme entre les récurrences des valeurs extrêmes. La figure 11 présente les périodes de retour projetées pour la température maximale annuelle et la quantité maximale annuelle de précipitations au cours d’une période de 24 heures. Ces représentations graphiques indiquent que le temps de récurrence, ou période de retour, pour ces cas extrêmes devrait diminuer à l’avenir, pour les deux quantités. Cela signifie que les événements extrêmes d’une ampleur particulière seront plus fréquents. Par exemple, le panneau en bas à droite de la figure 11 indique que, dans le cadre du scénario de forçage RCP 8.5, une température quotidienne maximale annuelle qui serait actuellement atteinte une fois tous les dix ans, en moyenne, deviendra un événement annuel à la fin du siècle.

Figure 11

Figure 11 : Périodes de retour projetées (en années) des valeurs de retour de 10, 20 et 50 ans de la fin du 20e siècle pour les précipitations maximales annuelles sur 24 heures (rangée supérieure) et la température maximale annuelle (rangée inférieure), à l’échelle du Canada, d’après les simulations des modèles climatiques mondiaux contribuant au CMIP5 pour trois RCP (RCP 2.6 [à gauche], RCP 4.5 [au centre], RCP 8.5 [à droite]). Les valeurs sont calculées d’après l’ouvrage de Kharin et al., 2013.

Description de la Figure 11

Cette figure comporte six graphiques organisés en une grille de trois colonnes par deux lignes. Chaque graphique est doté de trois lignes qui présentent les trois événements à période de retour différents de 2000 à 2100. La ligne du haut des trois graphiques montre les extrêmes de précipitations sur une période de 24 heures, tandis que la ligne du bas montre les extrêmes de températures maximales sur une année. Les trois colonnes des graphiques représentent chacun trois scénarios de forçage (RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5). Pour tous les graphiques, les événements pendant les périodes de 50 ans, de 20 ans et de 10 ans deviennent plus fréquents au fil du temps, avec ceux des scénarios RCP2.6 montrant le moins de changements et ceux des scénarios RCP8.5 montrant le plus de changements.

Comme pour la température moyenne et les précipitations, les changements dans les événements climatiques extrêmes ne sont pas uniformes à l’échelle mondiale, ou même au Canada. La figure 12 illustre les changements projetés dans les cas de précipitations extrêmes pour différentes régions du Canada ainsi que les estimations du degré d’incertitude relativement aux périodes de retour projetées.

Figure 12

Figure 12 : Changements projetés (en %) dans les valeurs de retour de 20 ans concernant les taux de précipitations maximales annuelles sur 24 heures (c.-à-d. cas extrêmes de précipitations). Les diagrammes à barres présentent les résultats des projections à l’échelle régionale pour trois horizons : 2016–2035, 2046–2065 et 2081–2100, comparativement à la période de référence de 1986 à 2005. Les barres en bleu, vert et rouge représentent les résultats des scénarios RCP 2.6, RCP 4.5 et RCP 8.5, respectivement. Les projections sont basées sur les modèles climatiques mondiaux contribuant au CMIP5 et l’analyse est décrite dans Kharin et al., 2013.

Description de la Figure 12

Cette figure représente une carte du Canada. Cinq diagrammes à barres superposés à la carte montrent les changements prévus (en %) relativement à la valeur des taux de précipitations annuels maximaux sur 24 heures pour une période de retour de 20 ans. Chaque diagramme à barres représente une région du Canada (le Canada entier, le Nord du Canada, l’Est du Canada, les Prairies et la Colombie-Britannique et le Yukon), et les trois couleurs différentes représentent les trois différents scénarios (RCP2.6, RCP4.5 et RCP8.5), regroupés dans les trois périodes moyennes (2016-2035, 2046-2065 et 2081-2100). La barre du Canada présente une plage moyenne allant d’environ 5 % pour le début de la période et peu de changement par la suite pour le RCP2.6, un changement de 10 % pour le RCP4.5 et un changement moyen de 36 % pour le RCP8.5. Le diagramme du Nord du Canada montre un changement d’environ 5 % pour la période 2016-2035 des trois scénarios, avec une augmentation de 8 % pour le RCP2.6, de 14 % pour le RCP4.5 et de 30 % pour le RCP8.5 d’ici 2081-2100. Le diagramme de l’Est du Canada montre un changement d’environ 5 % pour la première période des trois scénarios, avec une augmentation d’environ 6 % pour le RCP2.6, 13 % pour le RCP4.5 et 25 % pour le RCP8.5 d’ici 2086-2100. Le diagramme des Prairies montre un changement d’environ 6 % pour le RCP2.6 et de 5 % pour les RCP4.5 et RCP8.5 pour la période 2016-2035 ainsi que des données stables pour le RCP2.6, tandis qu’une augmentation de 7 % pour le RCP4.5 et de 18 % pour le RCP8.5 est prévue pour la dernière période. Le diagramme de la Colombie-Britannique et du Yukon montre un changement de 4 % pour le RCP2.6, de 6 % pour le RCP4.5 et de 5 % pour le RCP8.5 pour la première période. Ces valeurs augmentent à 8 % pour le RCP2.6, à 13 % pour le RCP4.5 et à 36 % pour le RCP8.5 d’ici 2086-2100.

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3.4 Haute résolution

Pour de nombreuses applications, les changements climatiques projetés par des modèles climatiques mondiaux ayant une résolution plutôt faible peuvent suffire. Toutefois, certaines applications nécessitent davantage de renseignements spatiaux. Cela est particulièrement vrai pour les applications dans lesquelles un modèle secondaire (tel qu’un modèle pour les cultures agricoles ou un modèle hydrologique à l’échelle d’un bassin) doit être exécuté à l’aide des données de sortie d’un modèle climatique. Dans ce cas, une réduction à l’échelle régionale à haute résolution peut être nécessaire.

Il existe deux catégories générales de réduction d’échelle : la réduction d’échelle dynamique, à l’aide d’un modèle régional du climat, et la réduction d’échelle statistique, à l’aide de relations empiriques entre les variables météorologiques de plus grande échelle et les variables d’intérêt à l’échelle locale. La portée du présent document ne prévoit pas d’examen exhaustif et la documentation scientifique doit être consultée pour obtenir plus de renseignements sur ces méthodes (voir Hewitson et Crane, 1996; Murphy, 1999; Wilby et Wigley, 1997; Wilby et al., 1998; Wilby et al., 2004 et Schmidli et al., 2006). Toutefois, à titre d’exemple, nous proposons ici quelques résultats provenant de deux ressources d’Environnement Canada.

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3.4.1 Modèle régional canadien du climat

Un nouveau modèle régional du climat, CanRCM4, a été créé d’après les « processus physiques » utilisés dans le modèle du système terrestre canadien (CanESM2). Ce modèle a été utilisé pour produire des données climatiques à échelle réduite à des résolutions de 50 et de 25 km pour les domaines couvrant l’Amérique du Nord, l’Arctique, l’Afrique et l’Europe, dans le cadre d’un effort international de réduction d’échelle. Un large éventail de résultats quotidiens et mensuels provenant de ce modèle est disponible.

La figure 13 compare les précipitations simulées par le modèle CanRCM4 (à une résolution de 25 km) à celles simulées par le modèle global canadien CanESM2. Les renseignements spatiaux fournis par une réduction d’échelle dynamique sont immédiatement apparents.

Figure 13

Figure 13 : Comparaison de la simulation des précipitations du modèle régional du climat (CanRCM4, à gauche) avec celle du modèle climatique mondial (CanESM2, à droite) pour le scénario RCP8.5. La rangée supérieure présente les résultats pour la période de décembre à février et la rangée inférieure montre les résultats de juin à août. Les résultats démontrent un changement sur le plan des précipitations et présentent la différence entre les moyennes de la période 2096-2100 et de la période 2006-2010. Les renseignements spatiaux produits par le modèle régional à haute résolution (25 km) peuvent être utiles pour de nombreuses applications.

Description de la Figure 13

Cette figure comporte quatre cartes des précipitations simulées en Amérique du Nord. Tous les résultats sont tirés des simulations générées par le scénario RCP8.5 et présentent les différences entre les moyennes de la période 2096-2100 et de la période 2006-2010. La ligne du haut présente les valeurs hivernales (décembre, janvier et février), tandis que la ligne du bas présente les valeurs estivales (juin, juillet et août). Les images de gauche montrent les résultats du modèle régional du climat (CanRCM4) qui présentent des courbes de niveau plus en détail que les images de droite du modèle climatique mondial (CanESM2), plus général. La ligne du haut montre davantage de précipitations dans l’Ouest des États-Unis et en Colombie-Britannique ainsi que du Centre-Ouest jusqu’aux Maritimes. Le reste du Canada et la majeure partie des États-Unis montrent peu de changements sur le plan des précipitations. La carte estivale montre une augmentation des précipitations dans les Territoires, dans les Maritimes et au Québec ainsi que sur la côte Est et au Sud des États-Unis. Il y a une baisse des précipitations en Colombie-Britannique et en Alberta.

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3.4.2 Résultats statistiquement réduits à l’échelle des modèles CMIP5

La réduction d’échelle statistique utilise les relations empiriques entre les grandes et petites échelles et permet d’estimer diverses quantités pertinentes relativement au climat. Une hypothèse sous-jacente importante consiste à penser que les relations empiriques ne sont pas modifiées par un changement climatique. Bien que cette hypothèse puisse être limitative, cela est quelque peu compensé par le fait que ces approches réduisent l’effet des biais systématiques pouvant être observés dans les modèles mondiaux et régionaux du climat. La réduction des biais systématiques est essentielle aux fins de projection de certains indicateurs de cas extrêmes qui sont basés sur le franchissement des seuils (p. ex. degrés-jours de chauffage ou de climatisation). Environnement Canada a travaillé avec le Pacific Climate Impacts Consortium (PCIC) en vue d’établir des scénarios climatiques statistiquement réduits à l’échelle et fondés sur des projections climatiques régionales (NARCCAP et CORDEXFootnote 4) et des projections climatiques mondiales des modèles CMIP5. Les projections pour le Canada sont disponibles par l’intermédiaire du portail de données du PCIC. La figure 14 présente l’utilité potentielle des réductions à l’échelle statistiques aux fins de projection des événements extrêmes. Les changements projetés en degrés-jours de chauffage et en degrés-jours de climatisation au Canada sont présentés pour trois périodes à venir (voir la légende de la figure pour plus de détails).

Figure 14

Figure 14 : Illustration de l’utilité potentielle des projections des événements extrêmes statistiques réduites à l’échelle. Les changements projetés concernant les degrés-jours de climatisation (panneaux à gauche) et de chauffage (panneaux à droite) sont présentés pour les périodes de 2016 à 2035 (en haut), de 2046 à 2065 (centre) et de 2081 à 2100 (en bas). Les changements sont projetés par rapport à la moyenne de 1986 à 2005 estimée à partir de l’ensemble multimodèle présenté dans le tableau 7 et réduite à l’échelle à l’aide de la méthode BCCAQ.

Description de la Figure 14

Cette figure est constituée de six cartes. Les trois cartes de gauche présentent les degrés-jours de chauffage (DJC) et les trois cartes de droite les degrés-jours de réfrigération (DJR); chaque ligne présente les différentes périodes (2016-2035, 2046-2065 et 2081-2100). La carte des DJC pour la période 2016-2035 commence avec le sud ayant de -250 à -500 DJC et le nord ayant de -500 à -1000 DJC. D’ici 2086 à 2100, le sud se situe quelque part entre -500 et -1250 DJC, et le nord entre -1250 et -1500 DJC. La carte des DJR pour la période 2016-2035 commence avec le Sud des Prairies et le Sud de l’Ontario ayant environ de 50 à 100 DJR. D’ici 2086 à 2100, le Sud des Prairies et le Sud de l’Ontario connaissent une augmentation pour atteindre entre 200 et 300 DJR, et la zone montrant au moins certains DJR couvre la majeure partie des provinces.

Tableau 7 : Renseignements sur les modèles CMIP5 dont les résultats ont été utilisés pour produire la figure 14.

RCP2.6
Nom du modèleLieu d’origineÉtablissement
ACCESS1.0AustralieCommonwealth Scientific and Industrial Research Organisation et Bureau of Meteorology
CanESM2CanadaCentre canadien de la modélisation et de l’analyse climatique, Division de la recherche climatique, Environnement Canada
CCSM4États-UnisNational Center for Atmospheric Research
CNRM-CM5FranceCentre National de Recherches Météorologiques et Centre Européen de Recherche et de Formation Avancée en Calcul Scientifique
CSIRO-Mk3.6.0AustralieQueensland Climate Change Centre of Excellence et Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation
GFDL-ESM2GÉtats-UnisGeophysical Fluid Dynamics Laboratory du NOAA
HadGEM2-CCRoyaume-UniMet Office Hadley Centre du Royaume-Uni (réalisations supplémentaires apportées par l’Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Brésil)
HadGEM2-ESRoyaume-UniMet Office Hadley Centre du Royaume-Uni (réalisations supplémentaires apportées par l’Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Brésil)
INM-CM4RussieInstitute for Numerical Mathematics
MIROC5JaponUniversité de Tokyo, National Institute for Environmental Studies et l’agence japonaise pour la science et la technologie Mer-Terre
MPI-ESM-LRAllemagneMax Planck Institute for Meteorology
MRI-CGCM3JaponMeteorological Research Institute

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4. Lectures complémentaires

Comme nous l’avons mentionné dans l’introduction, le présent document se veut une référence pour illustrer certains des changements clés historiques et projetés concernant le climat au Canada. Ce rapport est axé sur les changements dans les températures et les précipitations moyennes ainsi que sur certains des principaux événements météorologiques extrêmes au Canada. Il ne s’agit pas d’une analyse exhaustive de tous les indicateurs des changements climatiques et le but n’est pas non plus de fournir une orientation technique relativement à l’utilisation des scénarios de changements climatiques. Des renseignements plus détaillés sur les données, les projections et les scénarios climatiques pour le Canada sont disponibles sur le site Web d’Environnement Canada présentant les données et scénarios climatiques canadiens

Comme il est indiqué à la section 1, nous invitons les lecteurs souhaitant obtenir une orientation technique sur les scénarios à consulter le guide d’Ouranos (Charron, 2014). De même, ils trouveront une analyse approfondie de divers indicateurs des changements climatiques, propres au Canada, dans le rapport de Ressources naturelles Canada intitulé « Vivre avec les changements climatiques au Canada : perspectives des secteurs relatives aux impacts et à l’adaptation; chapitre 2 : Un aperçu des changements au Canada » (Bush et al., 2014). Enfin, les principaux ouvrages référencés tout au long de ce document constituent, de manière collective, une excellente source de renseignements plus détaillés sur les méthodes, les analyses et le contexte rattachés à la matière présentée ici. Les rapports d’évaluation du GIEC sont généralement acceptés comme étant la source la plus fiable concernant les changements climatiques à l’échelle mondiale. À la publication du présent document, le cinquième Rapport d’évaluation représentait le plus récent de ces rapports produits par le GIEC.

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5. Références

Bush, E. J. et al. 2014. « Un aperçu des changements climatiques au Canada », dans F. J. Warren et D. S. Lemmen, éd., Vivre avec les changements climatiques au Canada : perspectives des secteurs relatives aux impacts et à l’adaptation, Ottawa, gouvernement du Canada, p. 23-64.

Charron, I. 2014. Guide sur les scénarios climatiques : utilisation de l’information climatique pour guider la recherche et la prise de décision en matière d’adaptation, Montréal (Canada), Ouranos.

Flato, G. 2011. « Earth System Models: An Overview », WIREs Climate Change, vol. 2 , p. 783-800.

Flato, G. et al. 2013. « Évaluation des modèles climatiques », dans T. F. Stocker et al., éd., Changements climatiques 2013 : les éléments scientifiques, Cambridge (Royaume-Uni), Cambridge University Press, p. 741-866.

GIEC. 2013. « Summary for Policymakers », dans T. F. Stocker et al., éd., Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge (Royaume-Uni), Cambridge University Press, p. 27.

GIEC. 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge (Royaume-Uni), Cambridge University Press.

Hewitson, B. C., et R. G. Crane. 1996. « Climate downscaling: Techniques and application », Climate Research, vol. 7 , p. 85-95.

Hopkinson, R. F. et al. 2011. « Impact of aligning climatological day on gridding daily maximum-minimum temperature and precipitation over Canada », Journal of Applied Meteorology and Climatology, vol. 50 , p. 1654-1665.

Kharin, V. V., F. W. Zwiers, X. Zhang et M. Wehner. 2013. « Changes in temperature and precipitation extremes in the CMIP5 ensemble », Climatic Change, vol. 119 , p. 345-357.

McKenney, D. W. et al. 2011. « Customized spatial climate models for North America », Bulletin of the American Meteorological Society, vol. 92, p. 1611-1622.

Moss, R. H. et al. 2010. « The next generation of scenarios for climate change research and assessment », Nature, vol. 463, p. 747-756.

Murphy, J. 1999. « An evaluation of statistical and dynamical techniques for downscaling local climate », Journal of Climate, vol. 12, p. 2256-2284.

Schmidli, J., C. Frei et P. L. Vidale. 2006. « Downscaling from GCM precipitation: A benchmark for dynamical and statistical downscaling methods », International Journal of Climatology, vol. 26, no 5, p. 679-689.

Taylor, K. E., R. J. Stouffer et G. A. Meehl. 2012. « An overview of CMIP5 and the experiment design », Bulletin of the American Meteorological Society, vol. 93, p. 485-498.

van Vuuren, D. P., et al. 2011. « The representative concentration pathways: An overview », Climatic Change, vol. 109, p. 5-31.

Vincent, L. A., et al. 2012. « A second generation of homogenized Canadian monthly surface air temperature for climate trend analysis », Journal of Geophysical Research, p. D18110, 13 p.

Wilby, R. L., et al. 1998. « Statistical downscaling of General Circulation Model output: A comparison of methods », Water Resources Research, vol. 34 (1998), p. 2995-3008.

Wilby, R. L., et al. 2004. Guidelines for use of climate scenarios developed from statistical downscaling methods, s.l., 27 p. Document à l’appui du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) disponible auprès du Centre de distribution de données du Groupe d’étude sur les données et les scénarios pour l’analyse des incidences et du climat du GIEC.

Wilby, R. L., et T. M. L. Wigley. 1997. « Downscaling general circulation model output: A review of methods and limitations », Progress in Physical Geography, vol. 21, p. 530-548.

Zhang, X., L. A. Vincent, W. D. Hogg et A. Niitsoo. 2000. « Temperature and precipitation trends in Canada during the 20th century », Atmosphere-Ocean, vol. 38, p. 395-429.

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