Climat
Les projets sont énumérés par ordre alphabétique
par chercheur principal
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Abbatt,
Jonathan P.D.
Université de
Toronto
(144 000 $
sur 3 ans)
Projet :
Particules de noir de carbone :
effets de la transformation chimique atmosphérique
Cette étude
portera sur les processus chimiques subis par les particules de suie en fonction
de leur temps de séjour dans l’atmosphère. On déterminera la capacité des
particules à absorber de l’eau et à libérer des toxines, la vitesse de ce
phénomène et le taux de sédimentation des particules. De l’information
importante sera aussi obtenue sur la rapidité avec laquelle les constituants
toxiques formés dans les particules sont éliminés par oxydation. Ces travaux
faciliteront l’évaluation de l’incidence environnementale des émissions de
particules de noir de carbone et contribueront à l’élaboration de politiques
environnementales sur les sources de suie, comme les incendies de forêt et la
consommation de combustibles fossiles.
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Beltrami, Hugo
Université St. Francis Xavier
(226 248 $ sur trois ans, 2002,
complété en août 2006)
Projet : Détermination de l'équilibre énergétique à la surface de la terre
dans le passé : variations spatiales canadiennes et mondiales
Les études paléoclimatiques permettent
de connaître les variations passées des températures de surface et souterraines.
En comparant ces différences de température entre la surface de la terre et des
profondeurs allant jusqu'à 500 mètres, cette recherche a accru notre
compréhension et amélioré nos prévisions des variations de températures passées
et futures à la surface de la terre. Les travaux ont apporté des renseignements
très utiles sur les mécanismes du processus énergétique qui pourront être
intégrés aux modèles informatiques de la surface de la terre pour améliorer la
prévisibilité du climat et sa variabilité.
Beltrami, Hugo
Université St. Francis Xavier
(166 600 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Analyse de la stabilité du
pergélisol à l’aide de simulations MCG à échelle réduite et des températures
dans les trous de sonde
En raison du réchauffement du climat,
le devenir du pergélisol dans l’Arctique suscite de plus en plus de
préoccupations. Ce projet de recherche fournira des estimations du dégel
potentiel du pergélisol dans l’Arctique au cours du prochain siècle et évaluera
la performance des modèles climatiques. Ses résultats contribueront à éclairer
les efforts d’atténuation et d’adaptation face aux changements prévus du climat,
entre autres à améliorer la conception des infrastructures et des ouvrages
d’ingénierie.
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Bertram, Allan
Université de la
Colombie-Britannique
(258 020 $ sur trois ans, 2002,
complété en mars 2006)
Projet : Cinétique de congélation hétérogène des particules de la haute
troposphère
Le projet améliore les connaissances
scientifiques sur la formation des nuages de glace de la haute troposphère de
l'atmosphère de la terre (la région qui se situe à une altitude d'environ 15
kilomètres du sol). Les nuages sont formés par le gel des particules aérosols
dans cette région; les scientifiques étudient le processus de congélation des
particules au moyen de la température, de l'humidité relative et des
concentrations de gaz à l'état de traces qui sont présents dans la haute
troposphère. Les travaux ont donné lieu à la mise au point de modèles améliorés
des nuages de la haute troposphère et du système climatique de la terre, et à
des outils plus efficaces pour prédire et étudier les répercussions des
changements climatiques.
Bertram, Allan
Université de
la Colombie-Britannique
(287 200 $
sur 3 ans)
Projet :
Accroissement de la connaissance
de la phase mixte et des nuages glacés mettant l’accent sur la région arctique
et la glace cubique dans la haute troposphère
Les modèles
climatiques sont des outils clés de la prévision du climat. Le modèle régional
canadien du climat (MRCC) permet d’étudier des processus relativement petits,
comme la formation de nuages ou d’orages, à l’échelle régionale. Ces travaux
comprendront l’étude du rôle de la formation de glace cubique, un important
élément des nuages glacés. Ils permettront de mieux représenter les nuages à
phase mixte et les nuages glacés au sein du modèle et donc d’accroître
l’exactitude des prévisions climatiques, surtout dans l’Arctique, ce qui
permettra aussi de mieux comprendre le système climatique de l’Arctique.
______________________
Black, Andrew
Université
de la Colombie-Britannique
(299 900 $
sur 2 ans)
Projet :
Incidence du dendroctone du pin
sur le bilan du carbone des peuplements de pin tordu dans l’ouest du Canada
Le
réchauffement du climat est associé à des infestations plus fréquentes et plus
intenses de certains ravageurs des forêts. Il est probable que le dendroctone du
pin détruira plus de 80 % des peuplements de pin tordu de la C.-B. au cours des
vingt prochaines années. Cela aura un effet appréciable sur l’industrie
forestière de cette province et modifiera la quantité de dioxyde de carbone qui
aurait normalement été absorbé par la photosynthèse et la respiration de ces
arbres. Le projet fournira des données sur les flux de carbone en certains
points de la forêt du centre-nord de la C.-B. qui permettront de connaître la
variation du bilan du carbone des peuplements de pin tordu résultant des
attaques du dendroctone.
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Bourqui, Michel
Université McGill
(172 000 $ sur trois ans, 2005, complété en janvier 2009)
Projet : Nouveau mode rapide pour la chimie de l'ozone stratosphérique et son
application à la modélisation des anciennes et nouvelles tendances
Au cours des deux dernières décennies, des changements dans l'ozone
stratosphérique au-dessus de l'Antarctique ont accru le rayonnement ultraviolet
à la surface de la Terre. Cela a mené à la mise en œuvre du Protocole de
Montréal sur la réduction des émissions de chlorofluorocarbures (CFC). Bien que
la nécessité de mener des travaux pour déterminer les autres sources
anthropiques qui ont des répercussions sur l'ozone stratosphérique soit
permanente, nos capacités de prévisions sont toujours fortement limitées par le
coût des traitements informatiques requis pour les recherches de pointe en
chimie. Le professeur Bourqui a mis au point un « mode chimique rapide » pour la
modélisation de l'ozone stratosphérique qui permettra aux équipes de recherche
d'étudier les anciennes et nouvelles tendances de l'évolution de l'ozone, et de
déterminer les contributions des différents gaz émis par les activités humaines.
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Burn, Donald
Université de Waterloo
(175 200 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Quantification de
l’incertitude dans les estimations modélisées des événements futurs de
précipitations extrêmes
Les changements climatiques planétaires
pourraient avoir de graves incidences sur les ressources en eau et entraîner une
augmentation des inondations. Cette recherche permettra de mieux comprendre les
incidences des changements climatiques sur les précipitations extrêmes, de
quantifier les incertitudes relatives à ces événements et d’élaborer de
meilleures méthodes et lignes directrices pour la prise en compte des risques
dans la prise des décisions. Les informations obtenues aideront à élaborer des
politiques concernant la prise en compte des précipitations extrêmes dans les
normes de conception — normes utilisées pour la conception des infrastructures
hydrauliques.
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Calvert, Stephen
Université de la
Colombie-Britannique
(279 900 $ sur trois ans, 2001, complété en mars 2005)
Projet : Variabilité temporelle et spatiale du flux de CO2 de
l'est du Pacifique équatorial au cours des 200 000 dernières années, telle que
mesurée par les ratios d'isotopes d'azote sédimentaires
Dans la recherche climatologique de
type historique, une des grandes difficultés consiste à déterminer les causes
des fortes fluctuations de la concentration de dioxyde de carbone atmosphérique.
Ce projet a permis de mieux comprendre les facteurs régissant à long terme la
teneur en dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère et la dynamique du
réchauffement de la planète par effet de serre. Pour des raisons inconnues, la
concentration de CO2 peut chuter du tiers durant les ères glaciaires
et remonter à nouveau en période interglaciaire. L'est du Pacifique équatorial
est la principale source océanique de CO2; 75 % de l'échange total de
CO2 entre l'océan et l'atmosphère provient de cette région, en raison
de la remontée des eaux riches en CO2 des couches inférieures. Ce
projet a examiné les fluctuations antérieures survenues dans l'intensité et la
distribution spatiale de la remontée d'eau dans l'est du Pacifique équatorial, à
l'aide d'un nouveau traceur : le ratio d'isotopes d'azote présents à l'état
naturel dans la matière organique.
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Chen, Jing
Université de Toronto
(148 160 $ sur deux ans, 2001, complété en décembre 2003)
Projet : Estimation du bilan du carbone dans le sol à partir des
concentrations de CO2 et d'isotopes dans l'atmosphère
Ce projet a contribué à valider les
modèles climatiques et à améliorer les estimations de la distribution des puits
et des sources de carbone. Pour comprendre le système climatique planétaire, il
faut d'abord connaître le bilan du carbone terrestre. L'équipe a examiné la
possibilité d'obtenir de l'information sur le cycle du carbone à partir des
données recueillies au cours des dix dernières années à l'un de ses sites de
recherche. Les travaux visaient à déterminer la possibilité de recueillir des
indices du bilan du carbone au niveau du sol à partir de diverses tendances
temporelles et spatiales du dioxyde de carbone en utilisant des modèles, des
concentrations mesurées à partir de tours, des mesures isotopiques et des
données d'aéronef profileur. Une étape supplémentaire a été l’étude du bilan du
carbone dans des régions plus grandes à partir d'une tour de 100 à 200 mètres de
haut au-dessus d'une forêt. Ce projet a réuni des scientifiques de l'Université
de Calgary, du Service météorologique du Canada et du Centre canadien de
télédétection.
Chen, Jing
Université de Toronto
(389 065 $ sur trois ans, 2003,
complété en novembre 2006)
Projet : Couplage d'écosystèmes et inversion atmosphérique imbriquée des flux
de carbone au-dessus de la masse continentale canadienne
Les concentrations de gaz à l'état de
traces mesurées dans l'atmosphère peuvent être utilisées pour calculer aussi
bien leurs sources que leurs puits. Ce projet comportait l'étude des inversions
atmosphériques influant sur le cycle du carbone au-dessus de la masse
continentale canadienne et incorporait des contraintes modélisées imposées par
les processus écosystémiques en utilisant des données obtenues par
télédétection. Initialement, les résultats obtenus à l’aide du modèle GEM-BEPS
ont été comparés et étalonnés avec les données de TransCom3, après quoi des
études d'inversions atmosphériques étendues ont été entreprises en utilisant la
capacité de modélisation imbriquée du modèle GEM, en incluant ou non des
contraintes écosystémiques. Les résultats ont complété notre connaissance des
méthodes d'inversion atmosphérique à l'échelle mondiale, et facilité la
simulation en temps réel de la dynamique des flux de carbone au Canada.
Chen, Jing
Université de
Toronto
(298 000 $
sur 3 ans)
Projet :
Inversion planétaire imbriquée
pour les puits et les sources de carbone de l’Amérique du Nord faisant appel à
la contrainte à l’isotope 13CO2
Ce projet
fait appel à la modélisation inverse pour mieux estimer les bilans terrestres
régionaux du carbone et obtenir un outil d’intégration des principaux ensembles
de données obtenues par télédétection, inventaire forestier, mesure des sols,
historique des incendies, mesure du flux de dioxyde de carbone par tours,
météorologie et mesure de gaz atmosphériques à l’état de traces. Les travaux
permettront de quantifier le bilan du carbone de l’écosystème du Canada, de
réduire l’incertitude de l’estimation des sources de carbone et de mieux
refléter la nature de toutes les sources et de tous les puits de dioxyde de
carbone.
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Creed, Irena
Université Western Ontario
(592 611 $ sur trois ans, 2003,
complété en août 2007)
Projet : Déplacement des points chauds de GES (CO2, CH4
et N2O) : Méthode hydrologique de cartographie des sources de GES
Le sol des forêts joue un rôle
important dans le bilan mondial des gaz à effet de serre (GES) primaires :
dioxyde de carbone, méthane, oxyde d'azote. Ce projet a permis d’examiner la
distribution des flux de GES dans des paysages forestiers complexes en fonction
d'une variété de paramètres environnementaux (température, sol, humidité,
oxygène) et organiques (composition du sol). Les résultats ont été intégrés à un
modèle de simulation des écosystèmes pour la prévision et la cartographie des
flux de GES dans des environnements forestiers tempérés. Les connaissances
obtenues facilitent la mise au point de meilleurs outils pour le calcul des GES
et l’élaboration de stratégies d'émissions pour les écosystèmes forestiers.
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Cullen, Jay
Université de Victoria
Projet : Disponibilité du fer dans
l'océan Arctique et ses effets sur la productivité, le cycle du carbone et
l'émission de gaz climatiquement actifs
(293 500 $ sur trois ans, 2006)
Les vastes mers du plateau arctique et les interfaces dynamiques mer-glace
connaissent une activité biogéochimique saisonnière intense et constituent à la
fois d'énormes sources et puits de gaz climatiquement actifs. Les changements
climatiques influent sur la dynamique physique, chimique et biologique de ces
milieux et sur les liens entre les plateaux côtiers arctiques et leurs bassins
adjacents. Ce projet comporte l'utilisation de plusieurs traceurs géochimiques
pour étudier les sources de fer et son élimination en tant qu'élément nutritif
essentiel dans l'océan Arctique. Il met en contraste l'importance relative de
l'apport d'eau du Pacifique, de la remise en suspension des sédiments du
plateau, de l'apport diagénétique, du transport de la glace, de l'apport
fluviatile et du dépôt éolien (par le vent) comme sources de fer dans
l'Arctique. Ce travail aidera les modélisateurs du climat à prévoir les
incidences des changements climatiques sur le cycle du fer dans l'océan Arctique
ainsi que les changements de la productivité marine et de la structure du réseau
trophique en réaction aux changements de l'étendue des glaces de mer, de
l'apport fluviatile et des propriétés oxydoréductrices des sédiments du plateau
sous l'effet du réchauffement de la planète.
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Demirov, Entcho
Université
Memorial
(191 975 $
sur 3 ans)
Projet :
Réaction de l’environnement de la
mer du Labrador aux changements climatiques planétaires : modélisation, diagnose
et prévisibilité
Les
caractéristiques physiques et écosystémiques de la mer du Labrador ont changé de
façon appréciable au cours du dernier demi-siècle. Des études par scénarios
seront effectuées afin de mieux comprendre l’écosystème complexe de la mer du
Labrador et de corréler les variations des stocks de poisson et de l’abondance
du phytoplancton et du zooplancton avec la variabilité atmosphérique et
océanique à grande échelle. Les recherches permettront de mieux comprendre la
façon dont le réchauffement planétaire influe sur l’environnement dans cette
région et d’obtenir de l’information à l’appui des décisions sur l’utilisation
et la gestion des ressources naturelles.
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English, Michael
Université Wilfrid Laurier
(256 000 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Obtention d'informations sur le manteau nival de la toundra ouverte,
pour l'analyse climatologique à partir de mesures spatiales passives de
micro-ondes
Dans le bassin hydrographique de la rivière Coppermine (Territoires du
Nord-Ouest), la toundra présente une surface mixte de rivières, de lacs et de
manteau nival. Le volume d'eau de cette région présente de fortes variations.
Une méthode de mesure spécialisée permettra de mieux comprendre le rôle de l'eau
dans la toundra. À l'aide d'un petit avion utilisé pour effectuer des mesures
spatiales passives de micro-ondes, l'équipe du professeur English peut comparer
les données du rayonnement naturel à celles des observations satellitaires. En
comparant les mesures terrestres, les informations obtenues à l'aide du petit
avion et les données satellitaires, il est possible d'établir une relation
mathématique qui permet de corriger toute erreur inhérente à l'imagerie
satellitaire due à la distribution nivale ou à la glace des lacs.
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Evans, Wayne
Université Trent
(204 000 $ sur trois ans, 2002,
complété en octobre 2006)
Projet : Forçage radiatif des gaz à effet de serre dans la troposphère
Le forçage radiatif des gaz à effet de
serre est un important facteur de changement climatique. Le projet a eu recours
à des techniques de télédétection pour mesurer le forçage climatique attribué à
différents gaz à effet de serre (y compris la vapeur d'eau) à divers endroits
ainsi que sous la couverture nuageuse. Les mesures du forçage du climat
fourniront un ensemble de données qui permettra de comparer les modèles de
circulation générale (le MCG 3 et le CCM3 du NCAR). Les mesures peuvent aussi
être comparées aux prévisions obtenues à partir des codes du MCG pour déterminer
les écarts entre le modèle et les mesures.
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Folkins, Ian
Université Dalhousie
(62 500 $ sur trois ans, 2003, complété
en avril 2007)
Projet : Bilan moyen de la vapeur d'eau de la troposphère tropicale
Une grande partie du réchauffement
indiqué par les modèles climatiques est associée au dioxyde de carbone, lequel
peut être attribué à l'accroissement de la vapeur d'eau. Un mécanisme de
rétroaction de la vapeur d'eau existe donc, et celui-ci peut avoir une influence
importante sur l’ampleur des changements climatiques futurs, c.-à-d. ceux qui
pourront survenir au cours des cent prochaines années. Cette étude a fait appel
à des mesures recueillies par satellite, par avion et par radiosonde dans les
tropiques pour caractériser de façon plus précise les diverses sources de vapeur
d'eau libérée dans l'atmosphère tropicale. Les résultats aident les
modélisateurs de la circulation globale à déterminer si le cycle hydrologique
est modélisé de façon réaliste, et à mieux comprendre les incertitudes associées
à la fois à la taille et à la nature du mécanisme de rétroaction de la vapeur
d'eau.
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François, Roger
Université de la Colombie-Britannique
(286 950 $ sur trois ans, 2005, complété en décembre 2008)
Projet : Quantification des changements dans les formations d'eau profonde de
l'Atlantique Nord associées à des changements climatiques brusques
Des études de carottes de glace et de sédiments océaniques ont mis en évidence
des changements climatiques brusques de grande envergure au cours de l'histoire
de la Terre. Parce que nous savons maintenant que le climat mondial peut
connaître des changements spectaculaires et rapides (parfois, en quelques
décennies), il est devenu plus urgent d'améliorer notre capacité de prévision
des répercussions climatiques de l'augmentation continue des concentrations de
dioxyde de carbone anthropique dans l'atmosphère. Le projet du professeur
Francois portait sur l'examen des formations d'eau profonde dans l'Atlantique
Nord pendant la période du dernier cycle climatique (depuis les derniers 130 000
ans), à l'aide d'un traceur de la circulation océanique récemment identifié et
préservé dans les sédiments de l'Atlantique. En comprenant mieux comment et
quand sont apparues les formations d'eau profonde par rapport à ces changements
climatiques marqués, le chercheur visait à clarifier le rôle des activités
humaines au sein notre climat en mutation.
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Fredeen, Arthur
Université Northern British Columbia
(405 497 $ sur trois ans, 2002, complété en juillet 2006)
Projet : Un modèle régional du bilan du carbone et du SIG pour une forêt de
recherche subboréale en Colombie-Britannique
Le bilan du carbone d'une forêt
subboréale a été examiné et modélisé dans un site près de Prince George, au cœur
de la Colombie-Britannique. La recherche portait sur les liens entre les stocks
et les flux de carbone et les facteurs climatiques et environnementaux, y
compris le microclimat, la température et l'eau. Des travaux additionnels ont
permis d'évaluer les répercussions des pratiques de gestion des forêts sur les
bassins de carbone dans les forêts de la province. L'initiative a contribué à la
validation des modèles informatiques régionaux et nationaux du bilan du carbone
et aidé à établir des points de référence pour les études d'inventaire du
carbone à long terme.
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Gajewski, Konrad
Université d'Ottawa
(265 700 $ sur trois ans, 2005, complété en mai 2008)
Projet : Variabilité du climat arctique mesurée selon plusieurs échelles
temporelles
Les changements climatiques pourraient avoir de graves répercussions sur
l'environnement arctique et, selon certaines études, le réchauffement mondial a
déjà des incidences sur l'Arctique. Toutefois, la variabilité climatique
naturelle du nord du Canada n'est pas tellement bien connue. Il est difficile de
déterminer cette variabilité et ses répercussions sur le nord du Canada sans une
image exacte des variations climatiques historiques. Ce projet a fait l'analyse
des pollens et d'autres organismes des sédiments lacustres qui permettent de
documenter les variations climatiques à plusieurs sites de l'archipel arctique.
On a établi des rapports entre le pollen déposé dans les sédiments lacustres et
la végétation régionale, car des changements dans les assemblages de pollen
observés dans les carottes de sédiments peuvent indiquer à quel rythme la
végétation a répondu aux variations climatiques. En examinant des échantillons
prélevés dans l'ensemble de l'Arctique, notamment le pollen piégé dans les
calottes glaciaires, il est possible d'obtenir une image plus complète des
variations climatiques historiques.
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Gan,
Thian Yew
Université de l’Alberta
(130 000
$ sur 2 ans, 2008)
Projet : Effets potentiels des changements climatiques et
des anomalies climatiques sur les ressources hydriques de l’Ouest du
Canada : options en matière d’adaptation et réduction de la vulnérabilité
Les changements climatiques au Canada
entraîneront une augmentation de la pression exercée sur les ressources en eau
qui s’amenuisent. Ce projet étudiera la formation des anomalies hydrologiques,
en particulier les pénuries d’eau, dans l’Ouest canadien sous l’influence de
phénomènes climatiques comme El Niño. Il s’appliquera également à déterminer les
impacts économiques de ces pénuries – information que peuvent utiliser les
stratèges politiques pour en gérer les répercussions.
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Gillis, Kathryn
Université de Victoria
(99 095 $ sur trois ans, 2003, complété
en octobre 2007)
Projet : Évaluation du rôle de l'altération du fond marin dans le cycle
planétaire du carbone
On sait que la croûte océanique réagit
chimiquement avec les océans et apporte des flux de carbone importants dans les
zones de subduction. Toutefois, le rôle de l'altération du plancher océanique
dans le cycle planétaire du carbone est très peu connu, même s'il est très
important dans la génération des flux de CO2 volcaniques. Ce projet a
utilisé des carottes de forage de la croûte océanique supérieure prélevées en
divers sites dans l'océan Atlantique et dans l'océan Pacifique de même qu'un
éventail de techniques de détection des isotopes et des éléments présents à
l'état de traces, pour déterminer les conditions environnementales qui
favorisent la précipitation du carbone. Les résultats de cette étude serviront à
quantifier le CO2 dans la croûte océanique et à identifier les
variables qui contrôlent la quantité et la distribution spatiale du carbone
ainsi stocké.
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Girard, Éric
Université du Québec à Montréal
(298 300 $ sur trois ans, 2002,
complété en juin 2005)
Projet : Simulation des interactions aérosols-nuages-climat dans l'Arctique
Les nuages influent sur la quantité de
rayonnement solaire qui atteint la surface de la terre et la quantité de
rayonnement infrarouge qui s'échappe vers l'espace; ainsi, la température de
surface est étroitement liée à la couverture nuageuse. Les chercheurs ont
examiné les effets des aérosols d'acide sulfurique provenant de sources
principalement anthropiques, sur la formation des nuages dans l'Arctique, et
leurs effets sur le climat de l'Arctique. Les résultats servent aussi à
améliorer les modèles régionaux des changements climatiques.
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Gregory-Eaves, Irene
Université McGill
(199 500 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Hétérogénéité des tendances
climatiques septentrionales : évaluation du rôle de la modulation glaciaire
Ce projet de recherche fournira des
estimations du devenir du pergélisol dans l’Arctique au cours du prochain siècle
et aidera à évaluer la performance des modèles climatiques. Il apportera une
meilleure connaissance du pergélisol, laquelle est essentielle à l’élaboration
des politiques relatives à l’atténuation des changements et à l’adaptation. Il
permettra également de mieux prévoir la répartition du pergélisol et la
conception des infrastructures et des ouvrages d’ingénierie associés aux
pipelines dans le Nord. Ces ouvrages ainsi que d’autres installations
deviendront de plus en plus importants à mesure que l’Arctique sera plus
accessible.
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Halfar, Jochen
Université de Toronto
(159 000
$ sur 2 ans, 2008)
Projet : Reconstitution de la variabilité du courant du Labrador durant les
siècles précédents à l’aide de l’algue rouge coralline et d’autres données
climatiques de substitution
Le
nord-ouest de l’océan Atlantique est une région clé où, récemment, des
changements climatiques et océanographiques, mal compris, ont eu de fortes
répercussions sur les écosystèmes, les rendements de la pêche et, conséquemment,
sur l’emploi et l’industrie. Ce projet vise la production et l’interprétation
d’archives climatiques multicentenaires pour améliorer la modélisation et la
prévision des tendances climatiques, des réactions des écosystèmes et des
rendements de la pêche sur de longues périodes dans les provinces de l’Est du
Canada.
______________________
Hocking, Wayne
Université Western Ontario
(462 750 $ sur trois ans, 2003, complété en novembre 2007)
Projet : Processus et dynamique de la tropopause relativement au transport de
l'ozone, à l'ozone troposphérique et à la climatologie de l'ozone
Bien que souvent considérée comme le
« couvercle » de la troposphère, la tropopause est loin d'être une couche
imperméable. Elle peut, à l'occasion, se déchirer, ou former des plis et des
intrusions dans la troposphère, ce qui provoque souvent un mélange entre la
tropopause et la stratopause. Ce projet visait à déterminer le pourcentage
d’ozone troposphérique éjecté de la stratosphère par ces processus. On a utilisé
des mesures et des observations simultanées faites à partir de radars profileurs
de vent, de sondes d'ozone et de radiosondes copositionnés, et inclut d'autres
éléments comme les fluorocarbures, la vapeur d'eau, le monoxyde de carbone et le
méthane, dans certaines circonstances. Plusieurs comparaisons d'études de cas
ont été réalisées avec un modèle de prévision régional MSC de haute résolution
(21 km, sur trois ans) et des modèles de la pollution (CHRONOS et AURAMS).
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Kaminski, Jacek
Université York
Projet : Études chimiques dynamiques
de la troposphère et de la stratosphère à l'aide du modèle haute résolution
GEM-Strato
(300 000 $ sur 3 ans, 2006)
Ce projet a pour objet la mise au point d'un modèle à haute résolution spatiale
de la stratosphère et de la troposphère devant permettre à des chercheurs
canadiens de collaborer à des projets internationaux et de participer à des
études chimiques et dynamiques de ces importantes régions de l'atmosphère. Le
GEM-Strato, une version verticalement élargie du modèle global environnemental
multi-échelle d'Environnement Canada (SMC), est utilisé pour étudier la
résolution spatiale et son incidence sur le développement des nuages
stratosphériques polaires qui se forment à de basses températures dans la
stratosphère, au niveau de la couche d'ozone. Le projet améliorera la
modélisation du transport et des processus chimiques dans la stratosphère. Le
schéma perfectionné des nuages stratosphériques polaires, la prise en compte des
processus chimiques hétérogènes et la capacité de prévision du GEM -Strato
faciliteront la prévision des conditions d'air appauvri en ozone au Canada.
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Kellman, Lisa
Université St. Francis Xavier
(198 300 $ sur trois ans, 2002, complété en août 2006)
Projet : Évaluation du rôle de l'enthalpie du sol dans la production de
dioxyde de carbone au Canada
Ce projet visait à étudier le rôle de
l'énergie emmagasinée dans la production des émissions de surface de dioxyde de
carbone (un gaz à effet de serre) dans le premier mètre de sol. Les recherches
ont été réalisées en Nouvelle-Écosse dans des sites où les sols et l'utilisation
des terres sont différents. L'objectif principal de la recherche était de
déterminer comment le stockage thermique annuel dans le sol — et
donc la production et l'émission de dioxyde de carbone — varie
selon les fluctuations de la température de l'air. Le projet a contribué à la
compréhension et à la modélisation de scénarios possibles du réchauffement
planétaire.
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Khouider, Boualem
Université de Victoria
(200 000 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Modèles multinuages et
multiéchelles pour la convection tropicale et les vagues équatoriales
Étonnamment, les tempêtes tropicales et
les phénomènes météorologiques extrêmes ont des répercussions importantes au
Canada, entre autres de fortes inondations en Colombie-Britannique. Ce projet
contribuera à la compréhension des phénomènes climatiques tropicaux et à
l’amélioration des prévisions relatives à un phénomène météorologique en
Indonésie, similaire à El Niño, qui a d’étonnantes répercussions plus près de
nous.
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Kushner, Paul
Université de Toronto
(276 000 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Prévisions améliorées pour le secteur de l'Atlantique Nord à l'aide
d'une classification de type A et de type N
Pour l'avenir économique du Canada, il est essentiel d'améliorer notre capacité
d'appliquer les prévisions météorologiques et climatiques à une échelle
temporelle aussi longue que possible. Le professeur Kushner travaille à
l'élaboration de nouvelles méthodes de prévisions climatiques selon une échelle
temporelle saisonnière de trois à quatre mois. En combinant l'analyse des
observations météorologiques et les résultats des modèles informatiques de
l'atmosphère, on voit apparaître deux profils distincts des températures et des
vents de surface en hiver : le profil de type A, qui existe à l'échelle de
l'hémisphère, de la troposphère à la stratosphère, et le profil de type N, que
l'on retrouve principalement dans le secteur de l'Atlantique Nord, au niveau de
la troposphère. Des chercheurs américains ont montré que les hivers
nord-américains sont habituellement dominés par l'un ou l'autre de ces profils;
les travaux du professeur permettront d'améliorer notre caractérisation de ces
deux profils grâce à un examen des observations antérieures, à des modèles
simples et à des modèles climatiques poussés.
Kushner, Paul
Université de Toronto
(198 050 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Prédicteurs de la réaction
de la circulation atmosphérique au forçage transitoire : application aux
prévisions saisonnières nord-américaines
Les prévisions saisonnières sont
établies à l’aide de statistiques et de modèles des conditions météorologiques
et climatiques. Elles comportent des incertitudes, surtout au Canada et aux
États-Unis, où les conditions météorologiques varient considérablement d’une
année à l’autre. Ce projet aidera à réduire ces incertitudes en fournissant des
informations sur les effets de phénomènes météorologiques variables sur les
conditions atmosphériques. Les industries sensibles aux conditions
météorologiques, qui représentent environ le quart de l’économie
nord-américaine, bénéficieraient grandement de l’amélioration des prévisions
saisonnières.
_____________________
Lafleur, Peter
Université Trent
(475 850 $ sur trois ans, 2003,
complété en juin 2007)
Projet : Étude des échanges de dioxyde de carbone dans la toundra canadienne
Cette recherche a examiné les
changements environnementaux et les flux de carbone dans l'Arctique canadien en
utilisant des installations de recherche (TERS) situées au lac Daring, dans les
T.N.-O. Les mesures portaient sur les échanges de carbone à trois échelles
différentes : écosystème, parcelle (toundra) et espèces végétales. Les résultats
ont été utilisés pour déterminer le bilan net actuel des sources/puits de CO2
dans les communautés végétales de la toundra arctique canadienne et la
variabilité saisonnière et annuelle des échanges de CO2 dans la
toundra arctique, et pour caractériser les facteurs biotiques et abiotiques qui
influent sur les échanges de carbone dans les écosystèmes de la toundra
arctique.
______________________
Lamoureux, Scott
Université Queen's
(55 400 $ sur deux ans, 2002, complété en mars 2006)
Projet : Reconstruction de la variabilité hydrologique à long terme et des
extrêmes de débit du fleuve Columbia (Colombie-Britannique) au moyen de
sédiments lacustres varvés
Le projet a porté sur l’examen des
couches annuelles de sédiments du lac Upper Arrow pour évaluer le ruissellement
annuel du fleuve Columbia au cours du dernier millénaire. L'information a servi
à déterminer les variations à long terme du régime d'écoulement et à définir les
extrêmes, comme les inondations et les sécheresses. Les données ont aidé à
valider les changements climatiques à long terme et à déterminer si les régimes
d’écoulement sont liés à des variations des modes de circulation océanique, et
dans quelle mesure.
______________________
Lewkowicz,
Antoni
Université
d’Ottawa
(290 860 $
sur 3 ans)
Projet :
Incidence des changements
climatiques sur le pergélisol de montagne dans le nord-ouest du Canada
Le pergélisol
est essentiel aux résidents du nord du Canada car il permet l’existence de
toute une gamme de services et de structures : pipelines, fondations des
bâtiments, alimentation en eau, routes de glace et stabilité des zones propices
aux glissements de terrain. La façon dont les changements climatiques influeront
sur le pergélisol dans les montagnes du nord-ouest de la C.-B. et du Yukon
demeure largement inconnue. Il sera fait un relevé de la répartition complexe du
pergélisol dans cette région d’une façon détaillée qui sera plus utile aux
gestionnaires des ressources de cette région comparativement aux cartes
générales actuelles. L’information sur les conditions actuelles sera intégrée à
des techniques de modélisation, ce qui permettra de faire des prévisions plus
exactes de l’évolution du pergélisol à court et à long terme. Une meilleure
connaissance des incidences des changements climatiques sur l’environnement
nordique facilitera aussi la planification des mesures d’adaptation pour les
infrastructures et la mise en valeur des ressources.
______________________
Lohmann, Ulrike
Université Dalhousie
(412 000 $ sur trois ans, 2001, complété en septembre 2005)
Projet : Analyse en laboratoire d'un rôle anthropique dans la nucléation de
la glace
La glace est un facteur important dans
la problématique du climat et de la qualité de l'air : sa présence influence la
durée de vie des nuages et des gaz en traces. Un laboratoire d'analyse de la
nucléation de la glace a été mis en place pour étudier le rôle joué dans la
formation de glace par le noir de carbone et la poussière minérale présents dans
les aérosols atmosphériques. On a examiné l'effet exercé par la température sur
la capacité de nucléation de la glace de différents types d'aérosols, tout comme
l'effet des gaz en traces sur la capacité des aérosols à servir de noyaux de
glace. Ce projet a permis de mieux caractériser les propriétés microphysiques
des nuages dans les modèles sur le climat et la qualité de l'air et, plus
particulièrement, la capacité de glaciation des nuages en surfusion, et de mieux
comprendre les mécanismes de nucléation de la glace.
______________________
Loewen, Mark
Université de l'Alberta
(336 102 $ sur trois ans, 2002, complété en juillet 2006)
Projet : Échanges gazeux air-mer attribuables aux vagues déferlantes à petite
échelle
Cette recherche a permis d'améliorer la
modélisation du climat mondial grâce à une meilleure compréhension du rôle que
les vagues déferlantes à petite échelle jouent dans l'échange air-mer de gaz à
effet de serre tels que le dioxyde de carbone.
______________________
Luckman, Brian
Université Western Ontario
(418 600 $ sur trois ans, 2001,
complété en juillet 2006)
Projet : Constitution d'une base de données substitutives pour le climat des
300 dernières années dans la Cordillère canadienne
Ce projet représente une contribution
canadienne à un important projet international, l'Inter-American Institute for
Global Change Research Collaborative Network, qui a comparé des données sur la
variabilité climatique depuis l'Alaska jusqu'à la Terre de Feu. Le projet
consistait à documenter les variations climatiques survenues dans l'Ouest du
Canada au cours des 300 à 500 dernières années par la constitution d'un réseau
de données climatologiques substitutives dérivées des anneaux de croissance des
arbres. Aux limites inférieures et supérieures de la zone de végétation
arborescente, la croissance des arbres est particulièrement sensible aux
conditions climatiques. Les essences d'arbres à longue durée de vie fournissent
des données annuelles sur les précipitations et les températures. On a intégré
cette information à une base de données intégrée et accessible, qui servira à
reconstituer les variations climatologiques antérieures à l'échelle locale,
régionale et continentale. En outre, les données provenant des anneaux de
croissance ont permis d'étudier la relation entre le climat et la production de
biomasse (le piégeage du carbone), c’est-à-dire la capacité des systèmes
forestiers naturels à séquestrer davantage de carbone en réaction aux
changements climatiques. Il est essentiel de documenter et de comprendre la
variabilité naturelle du climat pour bien modéliser les climats futurs, car les
changements climatiques d'origine anthropique viendront s'ajouter à cette
constante variabilité naturelle.
______________________
Macrae, Merrin
Université de Waterloo
(130 100 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Réaction des lacs peu
profonds et des étangs aux changements climatiques contemporains dans les basses
terres de la baie d’Hudson près de Churchill, au Manitoba
Les étangs et les lacs peu profonds du
Nord canadien sont riches sur le plan de la biodiversité; ils offrent un habitat
à la faune des hautes latitudes et des aires de reproduction aux oiseaux de
rivage migrateurs. D’après des observations récentes, toutefois, la superficie
des lacs et des étangs diminuerait dans l’Arctique. Ce projet concentré sur le
paysage canadien contribuera à une meilleure compréhension de la variabilité
saisonnière des niveaux d’eau et des tendances à long terme de l’état de ces
plans d’eau.
Matthews, Damon
Université Concordia
(190 780 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Prévisions probabilistes de
la viabilité des futurs puits de carbone canadiens
Doté d’immenses forêts, le Canada peut,
par la gestion des ressources en carbone de ses forêts, contribuer de façon
importante aux efforts internationaux d’atténuation des changements climatiques.
Dans de nombreux cas, les forêts agissent comme des puits de carbone : elles
absorbent plus de carbone qu’elles n’en émettent. En améliorant la prévision de
l’évolution des puits de carbone canadiens au cours du prochain siècle, cette
recherche permettra d’estimer de façon plus précise les futurs changements
climatiques et leurs effets sur l’environnement canadien.
______________________
McConnell, John
Université York
(139 000 $ sur deux ans, 2002, complété en décembre 2005)
Projet : Mesure de la colonne d'ozone à partir des archives astronomiques
Compte tenu des préoccupations à propos
des changements qui se produisent dans la colonne d'ozone terrestre de la
stratosphère, nous devons en apprendre davantage sur ce qu'étaient les niveaux
non perturbés avant l'utilisation des satellites dans les années 1970. Le
registre le plus long est probablement celui d'Arosa qui remonte à 1926. La
recherche a permis d'étudier et d'analyser les mesures de la colonne d'ozone au
début du XXe siècle, ou même avant, au moyen des signatures d'ozone
tirées des données historiques d'observation des étoiles de plusieurs
observatoires astronomiques du monde entier. La recherche a fourni des données
très importantes sur les changements à l'ozone au cours d'une période plus
longue que celle pour laquelle nous disposons actuellement de données. La
recherche a contribué à l'amélioration de nos connaissances sur les variations
de la couche d'ozone de la terre.
______________________
Meissner, Katrin
Université de Victoria
(139 000
$ sur 2 ans, 2008)
Projet : Rétroaction de la végétation aux changements climatiques dans les
hautes latitudes
Pays nordique, le Canada connaîtra une
amplification du réchauffement de son climat par suite de l’augmentation des
émissions de gaz à effet de serre. Par ailleurs, il est doté de vastes étendues
de forêt qui pourraient perturber le cycle mondial du carbone sous l’effet des
changements des sources et des puits naturels, avec l’augmentation des risques
d’incendie, d’infestations ou d’épidémies de ravageurs. Ce projet améliorera les
connaissances sur la transformation future des forêts canadiennes en réaction
aux changements climatiques. Ces connaissances serviront à élaborer des outils
plus perfectionnés et plus exacts pour les décideurs.
______________________
Monahan, Adam
Université de Victoria
(130 000 $ sur trois ans, 2005, complété en décembre 2008)
Projet : Interactions au sein du système climatique en fonction d'échelles
spatiales et temporelles
Une meilleure compréhension des interactions spatiales et temporelles au sein du
système climatique est nécessaire pour améliorer notre capacité de simuler la
variabilité actuelle de ce système et pour prévoir comment celle-ci pourrait
changer en réponse aux activités humaines. Ce projet tenait compte des
interactions entre différentes échelles spatiales et temporelles en fonction des
trois points suivants : la nature de la variabilité des vents marins, qui
détermine le type d’interactions entre l'océan et l'atmosphère, la variabilité
de l'atmosphère tropicale, importante pour le phénomène El Niño (qui a un impact
marqué sur le Canada) et, enfin, les caractéristiques dynamiques de la
variabilité atmosphérique à faible fréquence, qu'il importe de comprendre pour
améliorer les prévisions météorologiques à long terme.
Monahan, Adam
Université de Victoria
(150 000 $ sur trois ans, 2002,
complété en janvier 2006)
Projet : Paramétrage stochastique du climat à l'échelle inférieure à la
maille
Le climat de la terre est un système
d'une extrême complexité. Les modèles mathématiques nous aident à comprendre ce
système, mais il est encore impossible de décrire explicitement certains
processus. Le problème que pose la représentation de processus encore
inexpliqués dans les modélisations climatiques explicites est appelé paramétrage
à l'échelle inférieure à la maille de la grille. Ce projet visait à étudier
l'importance de la variabilité à l'échelle inférieure à la maille et prévoyait
une stratégie d'intégration de cette variabilité aux modèles opérationnels
utilisés pour comprendre le système climatique et les répercussions que l'humain
peut avoir sur ce dernier.
_____________________
Moore, G.W.K.
Université de
Toronto
(296 000 $
sur 3 ans)
Projet :
Participation canadienne au GFDex
(Expérience sur la distorsion de l’écoulement au Groenland)
Le Groenland
influe de façon importante sur la circulation atmosphérique dans l’hémisphère
Nord. La topographie montagneuse et la couverture de glace modifient
l’écoulement atmosphérique, les flux air-mer de chaleur et d’humidité, le
mouvement des eaux de l’Arctique vers l’Atlantique Nord subpolaire et de très
nombreuses conditions climatiques et atmosphériques. Le GFDex regroupe des
scientifiques du Royaume-Uni, des États-Unis et du Canada et collabore aux
travaux de l’Année polaire internationale. Cette expérience fera appel à des
données recueillies par des aéronefs munis d’instruments et des systèmes de
surveillance océanographique. Elle fournira une partie des premières
observations détaillées sur place des phénomènes atmosphériques intenses qui
modifient l’océan dans cette région, et des effets « d’aval » sur l’Europe,
l’Asie et l’Amérique du Nord.
_____________________
Moore, Robert et Punshon, Steve
Université Dalhousie
(65 532 $ sur trois ans, 2001, complété en juin 2004)
Projet : Cinétique des mécanismes marins de production et de destruction de
l'oxyde nitreux
Ce projet comportait l’examen des
concentrations d’oxyde nitreux qui présentent une augmentation à long terme dans
l'atmosphère. Ce gaz a notamment pour source l’océan où il est produit par des
processus microbiens. L'un des principaux problèmes que pose l'étude détaillée
de ce gaz dans l'océan réside en la difficulté de distinguer les processus de
production et de perte de sorte que les mesures ne permettent généralement
d’obtenir qu’une valeur nette englobant les deux types de processus. Ce projet a
permis de mieux distinguer ces processus et d’approfondir nos connaissances de
l’effet des océans sur les concentrations de cette substance. Il a aussi permis
de déterminer les limites supérieures et la façon dont les processus océaniques
influent sur les concentrations. Son principal résultat a été de distinguer et
de quantifier les éléments de la cinétique de la consommation et de la
production d’oxyde d’azote dans la couche supérieure de l’océan.
______________________
Moore, Timothy
Université McGill
(300 000 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Échange atmosphérique du méthane et de l'oxyde nitreux dans les sols
des forêts canadiennes
Les sols des forêts des zones sèches jouent habituellement le rôle de puits pour
le méthane atmosphérique et de source pour l'oxyde nitreux, deux importants gaz
à effet de serre. Il existe toutefois peu d'information sur le flux de ces deux
gaz dans l'environnement forestier. Le projet du professeur Moore consiste à
mesurer le flux de ces deux gaz dans les régions boréales de cinq provinces,
notamment après des perturbations comme l'exploitation forestière ou le
déboisement des terres agricoles. Comparées aux résultats des nouveaux modèles
et des modèles établis, les mesures sur le terrain permettent de mieux
comprendre la prévisibilité des flux gazeux dans la forêt boréale canadienne,
ainsi que les processus qui les régissent.
_____________________
Myers, Paul
Université Memorial de
Terre-Neuve/Université de l'Alberta
(192 500 $ sur trois ans, 2001, complété en janvier 2005)
Projet : Variabilité décennale du climat dans la zone subpolaire de
l'Atlantique Nord
Ce projet a permis d'améliorer un
modèle régional existant de la mer du Labrador en étudiant le rôle de l'eau
douce dans le système océanique et climatique de la mer du Labrador et d'autres
régions subpolaires de l'Atlantique Nord. Il a servi également à quantifier les
effets des déplacements d'eau douce dans l'archipel canadien vers la mer du
Labrador et des phénomènes de convection en eau profonde qui s'y associent. On a
pu ainsi établir des paramètres pour des modèles climatiques à résolutions moins
élevées. Dans son ensemble, le projet a aidé à mieux comprendre la variabilité
du climat (surtout d'une décennie à l'autre) dans la région de l'Atlantique.
______________________
Mysak, Lawrence
Université McGill
(289 785 $ sur trois ans, 2002,
complété en janvier 2006)
Projet : Recherche sur les rétroactions géosphère-biosphère interglaciaires
et glaciaires et modélisation du système climatique
Cette recherche a eu recours à un
modèle couplé biosphère-géosphère du système terrestre afin d'examiner un
certain nombre de problèmes climatiques à long terme associés aux périodes
glaciaire et interglaciaire. Elle a permis d'améliorer la compréhension des
relations entre les mécanismes de rétroaction biogéophysique et biogéochimique.
______________________
Norman, Ann Lise
Université de Calgary
(63 640 $ sur trois ans, 2002, complété
en mars 2006)
Projet : Tendances spatiales et temporelles du DMS dans les aérosols de
l'Arctique
Les variations naturelles entre deux
aérosols atmosphériques
— le diméthylsulfure et l'acide méthane sulfonique – ont
été étudiées à deux endroits dans l'Arctique. Les deux aérosols influent sur le
comportement atmosphérique. On croit que l’augmentation de la quantité
d'aérosols libérée par le réchauffement des températures de l'océan,
l'accroissement de l'activité biologique et l'agrandissement des surfaces d'eaux
libres dans l'Arctique influent sur les températures mondiales. Cette étude a
permis de mieux comprendre les mécanismes de rétroaction complexes associés aux
variations du climat dans les régions arctiques.
______________________
O’Neill, Norman
Université de
Sherbrooke
(279 381 $
sur 3 ans)
Projet :
Analyse et validation des
observations CALIPSO : application à l’évaluation du modèle
Ces travaux
ont pour but l’analyse de données sur les aérosols dans l’environnement non
pollué de l’Arctique et celui du sud de l’Ontario afin d’évaluer dans quelle
mesure les modèles de la qualité de l’air et du climat permettent de prévoir les
aérosols. Les chercheurs utiliseront des « tranches » atmosphériques
bidimensionnelles déterminées par un capteur du satellite CALIPSO ainsi que des
données recueillies par le Polar Environment Atmospheric Research Laboratory
(PEARL) de l’île Ellesmere et les résultats de mesures faites au sol ou en
altitude dans le sud de l’Ontario. Ils prévoient déceler des écarts entre les
données des mesures optiques recueillies dans le Haut-Arctique et celles
provenant du sud de l’Ontario fortement peuplé. L’analyse servira à évaluer la
capacité des modèles à prévoir les aérosols.
______________________
Patterson, William
Université de la Saskatchewan
Projet : Climat holocène reconstruit
à haute résolution d'après les sédiments lacustres, la cellulose et les
spéléothèmes
(299 360 $ sur 3 ans, 2006)
La sécheresse qui a touché les Prairies canadiennes en 2001-2002 était-elle un
événement isolé ou la répétition d'un phénomène qui s'est maintes fois reproduit
par le passé? Devant l'impossibilité de consulter des archives météorologiques
remontant à plus d'une centaine d'années, des scientifiques trouvent des moyens
d'explorer le climat passé en se fondant sur les archives naturelles
enregistrées dans les sédiments lacustres, le tronc des arbres (anneaux de
croissance) et les spéléothèmes. Aux fins de ce projet, des techniques
spécialisées faisant appel notamment aux isotopes de l'hydrogène, de l'oxygène,
du carbone et de l'azote seront utilisées pour estimer les conditions passées en
matière de précipitations et de température dans l'Ouest canadien. Cela devrait
aider à mettre en perspective les phénomènes extrêmes observés récemment, soit
en tant que composantes cycliques de la variation à long terme du climat ou en
tant qu'événements rares ou isolés, activés par l'homme, dans notre système
climatique.
______________________
Peltier, Richard
Université de Toronto
(184 000 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Paléosynopsis et dynamique
de la couverture des glaces de mer dans l’océan Arctique et le Canada
subarctique durant des intervalles critiques du présent interglaciaire
La glace présente dans l’océan Arctique
joue un rôle essentiel dans le climat nordique en réfléchissant la lumière
solaire vers l’atmosphère et en constituant une source d’eau douce froide qui se
retrouve éventuellement dans l’Atlantique Nord. La modélisation des glaces de
mer est importante mais représente encore un défi pour la communauté
scientifique. Ce projet fournira des outils pratiques pour améliorer les
prévisions du devenir de la glace de mer dans l’Arctique.
______________________
Peng, Changhui
Université Lakehead
(210 000 $ sur trois ans, 2001, complété en août 2005)
Projet : Effets des changements climatiques sur les écosystèmes de la forêt
boréale ontarienne : évaluation des impacts et conséquences pour les bilans du
carbone
Le modèle climatologique mondial prédit
qu'un doublement de la teneur en dioxyde de carbone augmentera de trois à cinq
degrés la température moyenne de l'air en Ontario durant la saison de croissance
et perturbera les régimes régionaux des précipitations. Il est urgent de mieux
comprendre les répercussions des futurs changements climatiques sur les
écosystèmes de la forêt boréale ontarienne, y compris sur les bilans du carbone
et sur le flux de carbone entre la végétation et l'atmosphère. Ce projet a
évalué les incidences des changements climatiques sur les forêts de l'Ontario et
permis de mieux comprendre les effets des changements climatiques sur les
principaux processus et mécanismes des puits et des sources de dioxyde de
carbone. Un nouveau modèle dynamique du carbone et de la croissance forestière
basé sur des procédés a été mis au point, étalonné et mis à l'essai. On a
élaboré des stratégies d'aménagement forestier durable qui tiennent compte de
ces effets et qui maximisent le piégeage du carbone.
______________________
Pienitz,
Reinhard
Université
Laval
(376 000 $
sur 3 ans)
Projet :
Reconstruction du climat de
l’Arctique terrestre à différentes échelles temporelles : projet du lac du
cratère du Nouveau-Québec
Les registres
des sédiments lacustres constituent d’excellentes archives des changements de
l’environnement car les restes biologiques des organismes aquatiques sont le
reflet des conditions antérieures. La plupart des lacs de l’hémisphère Nord
permettent de remonter jusqu’à la dernière déglaciation tandis que le lac du
cratère du Nouveau-Québec, créé par l’impact d’une météorite, permet d’étudier
les changements climatiques sur plusieurs périodes interglaciaires. Ce projet,
en élucidant l’histoire de la variabilité climatique naturelle à partir de
carottes de sédiments, comblera d’importantes lacunes de nos connaissances des
conditions passées et actuelles dans les régions nordiques et polaires et
permettra d’améliorer les modèles climatiques et, par conséquent, la prévision
météorologique et la prédiction des changements à venir. Il fournira aussi des
données de référence et des données de base pour l’élaboration d’une politique
climatique.
______________________
Quinton, William
Université Simon Fraser
(360 000 $ sur trois ans, 2001,
complété en avril 2005)
Projet : Représentation et mise à l'échelle de l'humidité du sol et de la
neige dans les schémas de surface terrestre des modèles climatiques pour les
régions froides
Les modèles climatiques régionaux (MCR)
servent à simuler le cycle de l'eau et de l'énergie dans l'atmosphère. Les
schémas de surface terrestre (interaction du flux d'énergie et de masse à
l'interface atmosphère-terre) sont un élément important des MCR. Cette étude a
bonifié les simulations des MCR par la mise au point de meilleurs schémas de
surface terrestre. On a amélioré le schéma de surface terrestre WATCLASS en y
incluant un bilan hydrique (tenant compte des débits entrant dans le sol, des
quantités d'eau stockées en surface ou dans le sous-sol, et des débits
sortants). C'est là un aspect important, car l'incapacité générale des modèles
climatiques à bien prédire les processus hydrologiques entraîne une exclusion
des ressources hydriques dans les scénarios de réchauffement planétaire et de
changements climatiques.
______________________
Ridgwell, Andrew
Université de la Colombie-Britannique
(182 400 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Acidification anthropique des océans : répercussions sur le cycle du
carbone et sur les changements climatiques
Les océans contribuent à limiter l’incidence des activités humaines sur le
climat en absorbant environ le tiers de tout le dioxyde de carbone (CO2)
libéré dans l'atmosphère par l’utilisation des combustibles fossiles. Comme la
dissolution du CO2 dans les eaux de surface produit un acide faible,
les océans connaissent une acidification accrue, qui a des effets nocifs sur
beaucoup d'organismes marins, notamment ceux qui ont des coquilles ou des
squelettes à base de carbonates. Le professeur Ridgwell examine les conséquences
des concentrations atmosphériques futures de CO2 sur l'acidification
des océans. En élaborant un modèle informatique innovateur du cycle du carbone
et du climat en milieu marin, le chercheur devrait être en mesure de prévoir les
changements d'acidité des eaux de la surface des océans et d'évaluer les
changements éventuels de la production de carbonate en milieu océanique.
_____________________
Roulet, Nigel
Université McGill
Projet : Modifications des émissions
nettes de gaz à effet de serre à l'échelle régionale en raison des changements
de la couverture terrestre associés à la création de réservoirs pour la
production d'hydroélectricité
(399 000 $ sur 3 ans, 2006)
À l'heure actuelle, la production d'énergie hydroélectrique est la forme la plus
importante et la plus socialement acceptable de production de grandes quantités
d'énergie à partir de ressources non fossiles. Toutefois, la création de
réservoirs engendre des émissions de gaz à effet de serre (GES), et une question
critique demeure sans réponse : Quel est le changement net des échanges de GES
dans le paysage à l'échelle régionale après la création du réservoir par
comparaison à avant sa création? Ensuite, s'il y a un changement important,
pendant combien de temps persiste-t-il? Ce projet s'attaque à ces questions de
deux manières : par une étude intensive de la région de la centrale Eastmain
aménagée récemment par Hydro-Québec, et par la mesure et la modélisation des
échanges à l'échelle du paysage avec, ou sans, des modèles de simulation des
écosystèmes, des données de télédétection et des caractérisations
paléoécologiques des écosystèmes. L'objectif de ce travail est d'offrir une base
de référence pour comparer la production d'énergie hydroélectrique nécessitant
la création d'immenses réservoirs avec d'autres modes de production d'énergie.
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Royer, Alain
Université de Sherbrooke
(232 000 $ sur trois ans, 2003, complété en juin 2007)
Projet : Paramétrage des hautes latitudes nordiques par satellite
Les scénarios de l'évolution future du
climat prédisent que les changements climatiques seront particulièrement
importants dans les hautes latitudes. Ce projet visait à établir dans quelle
mesure la dynamique du pergélisol, des lacs et des milieux humides accroît les
échanges d'énergie et d'humidité avec l'atmosphère, et influe sur l'amplitude
des changements climatiques futurs. En utilisant des données sur les paramètres
géophysiques obtenues par satellite, le projet a examiné la variabilité et les
changements récents dans le climat subarctique et boréal canadien. Les résultats
obtenus de cette étude sont de deux ordres : 1) mise au point de nouvelles
méthodes d'analyse et d'interprétation des données de télédétection à l'échelle
des caractéristiques et des processus à la surface de la Terre et 2) meilleure
compréhension des interactions entre les caractéristiques de la surface et la
variabilité du climat, en rapport avec le bilan énergétique régional et le
comportement hydrométéorologique de l'environnement nordique.
______________________
Sauchyn, David
Université de Regina
(102 000 $ sur trois ans, 2001, complété en décembre 2005)
Projet : Variabilité climatique dans l'intérieur canadien : couplage entre
données substitutives et simulations du modèle climatique mondial
Cette recherche sur la variabilité
climatique des 1 000 dernières années dans l'intérieur de l'Ouest canadien a
permis d'améliorer la modélisation de la variabilité climatique future et
l'interprétation des climats antérieurs. La variabilité climatique simulée au
moyen de modèles climatologiques mondiaux a été comparée à celle estimée à
l'aide de données paléoclimatologiques. Les informations ainsi obtenues ont
servi à évaluer les répercussions de la variabilité climatique sur les systèmes
naturels et sociaux et d’informer les décideurs et les responsables des
politiques qui doivent gérer les coûts connexes aux extrêmes et à la variabilité
climatiques.
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Schiff, Sherry
Université de Waterloo
(267 446 $ sur trois ans, 2001,
complété en juillet 2005)
Projet : Réservoirs et paysages inondés : une abondante source de gaz à effet
de serre au Canada
Les inondations causées par
l'aménagement de réservoirs hydroélectriques libèrent dans l'atmosphère, sous
forme de gaz à effet de serre (GES), le carbone emmagasiné dans les sols
forestiers et marécageux. Cette étude visait à déterminer : si les nouvelles
surfaces constituées par des bordures tourbeuses antérieurement submergées
agissent comme sources ou comme puits de carbone; les facteurs qui déterminent
le degré d'oxydation du méthane (CH4) dans les réservoirs; la
longévité des sources de carbone dans les zones de plateaux et les zones
humides. Les travaux ont été axés sur l’évaluation de l'ampleur des sources et
des puits de carbone et des processus qui touchent les flux de GES associés à la
construction de réservoirs dans le Nord du Canada. Un modèle dynamique basé sur
les processus a été élaboré pour simuler le cycle du carbone dans des réservoirs
inondés de diverses communautés végétales de la forêt boréale. Les résultats
obtenus serviront à évaluer les stratégies d'atténuation proposées avant
l'inondation. Cette étude permettra de mieux évaluer la réaction des zones
humides aux inondations que pourrait engendrer le réchauffement planétaire dans
les zones de pergélisol du Canada et de la Sibérie.
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Schwarcz, Henry
Université McMaster
(254 200 $ sur trois ans, 2003,
complété en août 2007)
Projet : Relevé des paléotempératures holocènes à partir de l'analyse des
isotopes stables des spéléothèmes et de leurs inclusions fluides
Dans les cavernes profondes où les changements de
température se manifestent très graduellement, des dépôts se forment à partir
des ruissellements de la pluie et de la neige qui tombent au-dessus de la
caverne. Les spéléothèmes sont des dépôts de calcite qui se forment dans les
cavernes de pierre calcaire; ils comprennent les stalagmites, les stalactites et
les coulées stalagmitiques. Ce projet a porté sur les
10 000 dernières années, soit la période écoulée depuis la fin de la dernière
époque glaciaire où le climat était généralement plus doux mais subissait des
fluctuations périodiques. Diverses méthodes ont été utilisées pour déterminer
l'évolution de la température durant l'holocène dans des cavernes de l'Ouest
canadien et du nord-est des États-Unis.
______________________
Sharp, Martin
Université de l’Alberta
(583 695 $ sur deux ans, 2005)
Projet : Variabilité du climat arctique et de la glace marine au cours du
dernier millénaire : leçons du bilan massique de la calotte glaciaire
Le climat mondial a changé au cours du dernier millénaire, mais nulle part
autant que dans l'Arctique. Scellé dans des couches de glace vieilles de
plusieurs milliers d'années, le registre climatique mondial a été préservé au
cours des siècles. Par l'examen de carottes de glace prélevées en profondeur
dans un champ de glace de l'île d'Ellesmere, des chercheurs étudient les signes
d'événements historiques de changement climatique qui vont des éruptions
volcaniques vérifiées historiquement aux essais thermonucléaires. Grâce à ces
indicateurs conservés dans les glaces, il devrait être possible de déterminer la
chronologie des changements climatiques. Ce projet doit aussi examiner comment
la glace marine répond aux changements en fonction du temps, ainsi que les
rapports entre la glace marine et l'état général des glaciers et des calottes
glaciaires dans la région.
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Shepherd, Gordon
Université York
(330 000 $ sur trois ans, 2002, complété en juillet 2006)
Projet : Amélioration des connaissances du climat par des observations
mésosphériques mondiales et la comparaison avec les modèles
La partie de l’atmosphère terrestre se
situant entre 70 km et 120 km d’altitude est très importante, car c'est la zone
de rencontre de l'énergie de la surface de la terre et du rayonnement solaire
provenant de l'espace. Ces deux influences sont fortes et peuvent être
facilement étudiées. Même des changements modestes du rayonnement solaire
atteignant la surface de la terre peuvent produire des changements observables
des conditions de la basse atmosphère. Ce projet a examiné ces changements dans
la basse atmosphère à l'aide de la grande base de données de l'interféromètre
d'imagerie des vents (WINDII) du Canada, qui est installé à bord du satellite de
recherche sur la haute atmosphère (UARS) de la NASA. En plus de l'analyse de la
base de données de WINDII, des études de modélisation informatique exhaustives
ont aussi été entreprises pour évaluer l'influence de la composante solaire sur
les changements dans la zone de 70 à 120 km et sur les variations du climat.
______________________
Shepherd, Theodore
Université de Toronto
(118 000 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Inférence des paramètres de
résistance due aux ondes de gravité à partir de l’assimilation de données
Pour des prévisions météorologiques
exactes, une modélisation exacte du climat est essentielle. Ce projet se
penchera sur les limites des modèles actuels. Par des recherches novatrices de
pointe, il promet d’améliorer la représentation de la résistance due aux ondes
de gravité dans les modèles prévisionnels et climatiques nationaux.
Shepherd,
Theodore
Université de
Toronto
(207 000 $
sur 3 ans)
Projet :
Cohérence de l’énergie et de la
quantité de mouvement de la paramétrisation à échelle inférieure à la maille
unitaire des modèles climatiques
Comment
pouvons-nous nous assurer que les modèles climatiques sont physiquement
plausibles? – En paramétrisant les effets de mouvements atmosphériques se
produisant à des échelles trop petites pour être résolues autrement. Les
chercheurs utilisent les équations fondamentales de la dynamique de la
conservation atmosphérique : la quantité de mouvement, l’énergie et la masse.
Les travaux portent sur la cohérence des paramétrisations (énergie et quantité
de mouvement) et examinent les applications à deux processus importants qui sont
la convection des cumulus et la traînée des ondes de gravité. Ils en évaluent
aussi les incidences dans des modèles idéalisés et des modèles climatiques
généraux (MCG). Les paramétrisations constituent la plus grande source
d’incertitude des prévisions des modèles climatiques actuels : ces travaux
permettront de réduire cette incertitude.
______________________
Simpson, André
Université de Toronto
(275 000 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Régulation climatique de la composition du carbone organique dans le
sol et mesures possibles de lutte contre le réchauffement planétaire
Les sols jouent à la fois le rôle de puits et de source de dioxyde de carbone.
De plus, le carbone organique du sol (COS) est la plus grande source terrestre
de carbone, et on estime qu'elle représente de la moitié aux deux tiers du
bassin terrestre total de carbone. La mesure exacte du COS se veut tout un défi,
mais elle est nécessaire pour bien comprendre le flux du carbone mondial et pour
bien choisir les mesures de lutte contre le réchauffement planétaire. Le
professeur Simpson utilise des outils fonctionnant à l'échelle moléculaire pour
mieux comprendre la formation et la stabilisation des matières organiques dans
le sol, ainsi que pour déterminer comment ces structures sont liées aux
conditions climatiques actuelles et futures.
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Simpson, Myrna
Université de Toronto
(300 000 $ sur trois ans, 2002,
complété en juillet 2005)
Projet : Évaluation du rôle du carbone organique du sol labile et réfractaire
dans le cycle planétaire du carbone
Les sols sont à la fois une source et
un puits de dioxyde de carbone. Le carbone organique du sol (COS) est aussi la
plus grande source de carbone terrestre et représenterait entre la moitié et les
deux tiers du bassin terrestre total de carbone. La mesure précise du COS est
une tâche ardue mais nécessaire, si l'on veut mieux comprendre le flux du
carbone mondial et les réponses écologiques au réchauffement de la planète.
Cette recherche a été axée sur l'étude de la nature et de la structure du COS de
divers écosystèmes (forêts, prairies et terres agricoles) et permettra une
modélisation plus exacte des cycles planétaires.
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Sloan, James
Université de Waterloo
(278 057 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Étude de réactions hétérogènes de radicaux libres avec des matières
organiques sur les surfaces d'aérosols atmosphériques
Ce projet permettra de mieux comprendre les interactions chimiques entre les
phases gazeuses et condensées des aérosols liquides et solides dans
l'atmosphère et, du même coup, les processus donnant lieu à la pollution
atmosphérique. Il fournira ainsi des données très utiles sur les aérosols
organiques, les composés organiques semi-volatils et d'autres composés pour les
modèles du climat et du transfert radiatif. Dans la mesure du possible, les
données expérimentales seront intégrées aux modèles de transport chimique
régionaux mis au point au Centre des sciences atmosphériques de l'université.
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Strachan, Ian
Université McGill
(222 570 $ sur trois ans, 2001,
complété en janvier 2006)
Projet : Réduction des incertitudes entourant les émissions de gaz à effet de
serre des exploitations agricoles grâce aux propriétés de la couche limite
nocturne
Les systèmes agricoles canadiens
contribuent aux émissions de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de
carbone, l'oxyde nitreux et le méthane. Les estimations actuelles des émissions
au niveau de la ferme se caractérisent par une forte incertitude, due à
l'absence de mesures directes et aux difficultés d'extrapolation. Ce projet
consistait à mesurer, dans la couche limite nocturne (la couche d'air
sub-superficielle qui se forme durant les nuits calmes), les émissions de gaz à
effet de serre provenant de sources agricoles de l'Est ontarien et de l'Ouest
québécois. Des données complémentaires issues de diverses variables (sols,
couverture terrestre, conditions météorologiques) ont permis de modéliser les
émissions provenant de champs homogènes. On a pu ainsi mieux évaluer les
émissions de gaz à effet de serre et fournir aux décideurs une information plus
exacte qui leur permettra de mieux promouvoir la réduction des gaz à effet de
serre.
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Strong, Kimberly
Université de Toronto
(225 000 $ sur trois ans, 2001, complété en juillet 2005)
Projet : Indicateurs stratosphériques des changements climatiques
Cette recherche a fourni de nouvelles
données sur la destruction de l'ozone par les CFC rejetés dans la stratosphère
et au-dessus du pôle, ce qui permettra d'améliorer les modèles climatiques
actuels. Ces deux types de pertes d'ozone sont étroitement liés au système du
climat mondial, même si on croit souvent qu'il s'agit de deux problèmes
distincts. Ce projet nous aidera à mieux comprendre le lien qui existe entre
l'ozone et les changements climatiques et à approfondir nos connaissances de la
destruction de l'ozone dans l'Arctique et sur les relations entre ce phénomène
et le système climatique. Au printemps 2001, on a installé un spectromètre à
réseau pour la partie UV et visible du spectre à Eureka, au Nunavut. On a ainsi
réussi à mesurer l'ozone et d'autres importants gaz à l'état de traces au moment
de l'année où les conditions sont les plus propices à l'appauvrissement de la
couche d'ozone au-dessus du pôle. L'expérience a été répétée au même moment au
cours des deux années suivantes. L'analyse de ces observations et les mesures
d'autres instruments et données météorologiques ont permis de mieux connaître
les processus chimiques, dynamiques, microphysiques et radiatifs du système
climatique déterminant le bilan de l'ozone dans la stratosphère au-dessus de
l'Arctique.
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Sushama, Laxmi
Université du Québec à Montréal
(186 000 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Évaluation des effets des changements climatiques
sur les ressources hydriques canadiennes à l’aide de projections de modèle
climatique régionaux
Les changements climatiques auront
d’importantes répercussions sur la stabilité des ressources en eau du Canada;
une connaissance détaillée de ces ressources est nécessaire pour la
planification. Ce projet analysera les incidences régionales des changements
climatiques sur les ressources en eau et fournira des prévisions fiables très
utiles de l’eau disponible.
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Sutherland, Bruce
Université de l'Alberta
(273 890 $ sur trois ans, 2003, complété en juillet 2006)
Projet : Génération, propagation et déferlement des vagues internes dans les
abysses océaniques
La corrélation entre le brassage accru
des eaux et la présence d'une topographie océanique accidentée, comme on en
trouve dans la région de la dorsale médio-atlantique, s'explique par le
déferlement des vagues internes générées par la turbulence maréale. Ce mécanisme
dynamique met en jeu des interactions complexes entre les vagues et la
turbulence, et des reliefs irréguliers sur de très grandes échelles
spatiotemporelles. Ce projet a fait appel à des simulations numériques de
l'océan, à des expériences en laboratoire et à des outils d'analyse assistée par
ordinateur pour prédire correctement le transport d'énergie des vagues internes
sur un relief accidenté. Il visait également à mesurer la trajectoire suivie par
les vagues internes dans un milieu fluide présentant des variations de densité
complexes et représentatives des fonds marins. Les résultats permettront de
simuler des conditions océanographiques plus réalistes, et d'élaborer des
scénarios numériques qui reproduisent la dynamique essentielle des vagues
internes à petite échelle.
Sutherland, Bruce
Université de
l’Alberta
(266 280 $
sur 3 ans)
Projet :
Amélioration de la prévision du
temps et du climat par de meilleurs modèles des ondes internes
Les ondes
internes sont comme les vagues à la surface des océans sauf qu’elles peuvent se
déplacer verticalement dans l’atmosphère dont la densité décroît avec
l’altitude. Les chercheurs incorporent la dynamique des ondes internes à des
simulations du temps et du climat afin de mieux prévoir les vents de surface et
d’obtenir une dynamique plus réaliste du trou de la couche d’ozone et d’autres
éléments importants. Les modèles peuvent tenir compte des ondes importantes
créées par les montagnes, mais on connaît moins bien la façon dont les ondes
internes influent sur la formation de nuages convectifs. Ce projet comportera
des expériences en laboratoire pour obtenir les premières mesures détaillées de
la génération d’ondes par une source convective. Une étude expérimentale et
numérique de la façon dont la variation de la densité de l’atmosphère influe sur
la croissance des ondes sera effectuée.
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Swayne, David
Université de Guelph
(599 850 $ sur trois ans, 2001,
complété en mars 2005)
Projet : Évaluation croisée du modèle régional du climat canadien (MRCC) et
des modèles thermiques lacustres à l'aide d'observations et d'une analyse
objective
Les lacs de grande taille influencent
fortement la circulation atmosphérique. Le territoire canadien abrite une
importante proportion des grands lacs de la planète. On connaît peu de choses
sur les transferts de chaleur et de masse et sur les régimes thermiques de ces
grands lacs profonds. Ce projet a permis de mieux connaître l'incidence des lacs
canadiens sur le climat régional, et vice versa. On a relié des modèles
lacustres à des modèles atmosphériques pour mieux prédire les effets futurs sur
la qualité et l'abondance des eaux lacustres. La précision de ces modèles a été
évaluée.
______________________
Tang, Youmin
Université Northern British Columbia
(227 400 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Étude systématique et poussée de la prévisibilité de l'ENSO
Le profil de l'oscillation australe d'El Niño (ENSO) présente la plus forte
variation climatique interannuelle et a d'importantes répercussions à l'échelle
mondiale. Notre aptitude à prévoir l'ENSO dépend de notre capacité de prévision
d'autres variables climatiques pendant des périodes allant de plusieurs saisons
à plusieurs années. Le professeur Tang utilise systématiquement de nouveaux
outils mathématiques pour examiner deux questions fondamentales relatives à la
prévisibilité de l'ENSO : des mesures appropriées et robustes de la fiabilité
des prévisions de l'ENSO, et la nature des principaux précurseurs qui régissent
les variations de cette fiabilité.
Tang, Youmin
Université de Northern British Columbia
(185 000 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Prévisibilité atmosphérique
sur des échelles temporelles quotidienne à saisonnière
Ce projet améliorera la capacité de
prévision des conditions météorologiques non seulement pour des périodes courtes
(jours) mais aussi pour des périodes plus longues (saisons). Pour les nombreuses
industries dont les activités dépendent des conditions météorologiques, entre
autres l’agriculture, la construction et l’industrie pétrolière et gazière,
disposer de prévisions météorologiques exactes sur de longues périodes est très
important.
_____________________
Taylor,
Peter
Université
York
(229 000 $
sur 3 ans)
Projet :
Prévision à haute résolution des
ressources en énergie éolienne
Le Canada
dispose d’un énorme potentiel pour la mise en place et l’exploitation
d’éoliennes pour la production d’électricité. L’utilisation efficiente des
ressources éoliennes exige une connaissance exacte du potentiel d’énergie
éolienne à l’emplacement d’une éolienne ou d’un groupe d’éoliennes. La plupart
de ces emplacements se trouvent en terrain de topographie complexe, sur des
collines ou près de rivages, où la vitesse du vent varie de façon considérable.
Les modèles actuels sont efficaces pour prévoir les variations de la vitesse du
vent dans les zones de collines basses, mais ne donnent pas d’aussi bons
résultats dans les régions plus complexes. L’étude portera sur les variations
topographiques et thermiques et améliorera les modèles de prévision de l’énergie
éolienne. Cela permettra une mise en valeur plus efficiente et rentable de
l’énergie éolienne au Canada et ailleurs.
_____________________
Thomas, Helmuth
Université Dalhousie
(199 625 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Contrôles de la variabilité
des eaux douces et océaniques sur l’absorption de CO2 et
l’acidification océanique dans la zone du plateau continental de l’Est du Canada
Dans les provinces de l’Atlantique, la
pêche représente un mode de vie, une activité vitale qui est menacée par la
pression sur les ressources halieutiques et la hausse des concentrations
atmosphériques de CO2 qui rendent les océans de plus en plus acides.
À partir d’observations et d’outils de modélisation, ce projet fournira des
connaissances essentielles sur l’état du système du CO2 sur le
plateau néo-écossais.
_____________________
Waddington, James
Université McMaster
(371 000 $ sur trois ans, 2001, complété en juillet 2005)
Projet : Effet de la végétation et de l'hydroclimatologie sur l'échange de
gaz à effet de serre dans un climat changeant : les tourbières comme écosystèmes
vulnérables
Les tourbières accumulent davantage de
carbone que tout autre écosystème terrestre, et puisqu'elles couvrent plus de 17
% de la superficie terrestre du Canada, elles forment une ressource naturelle
d'importance internationale. La réaction des tourbières à l'assèchement que
devrait causer le réchauffement planétaire a des répercussions planétaires. Ce
projet visait à simuler les effets d'un assèchement généralisé des tourbières et
à examiner divers facteurs : modification hydrologique des tourbières,
rétroactions atmosphère-tourbières, rôle de la végétation dans la modification
de ces rétroactions, etc.
______________________
Wagner-Riddle, Claudia
Université de Guelph
(240 000 $ sur trois ans, 2001,
complété en juin 2004)
Projet : Étude sur le terrain et modélisation de la variabilité annuelle des
émissions d'oxyde nitreux provenant du sol
Ce projet consistait à élargir, à
l'Université de Guelph, une expérience micrométéorologique sur le terrain
portant sur l’évaluation des effets des pratiques de séquestration du dioxyde de
carbone sur les émissions d'oxyde nitreux. On a recueilli des données sur les
variables relatives aux conditions météorologiques, au sol et à la surface,
essentielles pour la création des modèles air-surface. L'oxyde nitreux, un gaz à
effet de serre important, émane principalement du sol et l'emploi d'engrais
azotés en agriculture en accroît les dégagements. Les résultats de cette
recherche ont contribué à de meilleurs processus d'essai des modèles d'oxyde
d'azote utilisés pour déterminer comment les échanges air-surface sont touchés
par les changements climatiques. Ils permettront également de déterminer si les
sols cultivés constituent des sources ou des puits de gaz à effet de serre.
______________________
Warland, Jon
Université de Guelph
(110 700 sur trois ans, 2001, complété
en juin 2004)
Projet : Élaboration et application de techniques de mesure des flux pour le
couvert végétal
Ce projet a aidé à mettre au point de
nouvelles méthodes de mesure des échanges de gaz à l'état de traces comme le
dioxyde de carbone, l'ozone et le méthane afin de mieux en comprendre les
sources et la dispersion. Les gaz jouent un rôle important dans maints problèmes
liés à l'environnement, en particulier l'effet de serre et la pollution
atmosphérique. Le projet comportait deux volets expérimentaux. Le premier a été
réalisé dans une forêt et le second, dans une ferme expérimentale. Les
connaissances acquises permettent aux chercheurs de quantifier d'autres gaz à
l'état de traces, comme l'ozone, ce qui s’avère important pour plusieurs autres
domaines de la recherche atmosphérique, en plus de nous éclairer sur divers
liens touchant les échanges de dioxyde de carbone et l'utilisation de l'eau.
______________________
Weaver, Andrew
Université de Victoria
(429 000 $ sur trois ans, 2001,
complété en juillet 2005)
Projet : Rétroactions végétation — cycle du carbone sur le climat quaternaire
Cette recherche a soutenu les efforts
nationaux déployés pour améliorer le modèle couplé du Centre canadien de
modélisation et d'analyse climatiques, qui sert à faire des projections des
changements climatiques. Une meilleure compréhension des complexes rétroactions
qui surviennent entre le climat et les propriétés de la surface terrestre et
océanique permet d'améliorer les modèles actuels. L'utilisation de modèles
simulant des événements climatiques passés est un précieux mécanisme de
vérification, qui peut contribuer à rehausser la fiabilité de ces modèles quant
à la prédiction des événements futurs. Ce projet a examiné les conditions
climatiques qui régnaient il y a 116 000, 21 000 et 6 000 ans, et tenté de
répondre à des questions telles que « Comment les changements de la végétation
ont-ils contribué à la glaciation? ».
Weaver, Andrew
Université de Victoria
(291 000 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Anciennes et nouvelles interactions climat-océan-cryosphère
Les recherches du professeur Weaver portent sur des facteurs fondamentaux des
régimes climatiques et paléoclimatiques. Elles évaluent les conséquences
climatiques directes associées aux changements de la couverture terrestre, ainsi
que la capacité de la biosphère terrestre et océanique à séquestrer le dioxyde
de carbone atmosphérique. Ses recherches portent notamment sur l'utilisation du
modèle climatique du système terrestre de l'Université de Victoria (Earth System
Climate Model), qui comprend des modèles dynamiques de la végétation et du cycle
du carbone terrestre/océanique.
Weaver, Andrew
Université de Victoria
(196 000 $ sur 2 ans, 2008)
Projet : Projection des changements
dans les sources et les puits de gaz à effet de serre des hautes latitudes
Dans le Nord, le réchauffement du
climat entraîne la fonte de zones de pergélisol qui se transforment en milieux
humides, ce qui augmente la probabilité de libération de quantités croissantes
de méthane, un gaz à effet de serre. Il existe un besoin pressant de mieux
comprendre les conséquences des changements climatiques sur le pergélisol afin
d’élaborer des politiques appropriées face à cette situation.
_____________________
Whiteway, James
Université
York
(234 250 $
sur 3 ans)
Projet :
Effets de la convection sur
l’humidité et l’ozone (ECHO)
Les orages
ont d’énormes effets sur la répartition de l’humidité, de l’ozone et des
particules dans la haute troposphère et la basse stratosphère. Les travaux
porteront sur la convection tropicale, l’ozone stratosphérique et la qualité de
l’air troposphérique. Au Canada, les orages déclenchés par des incendies de
forêt donnent lieu à des couches de poussières persistantes dans la stratosphère
du globe. Des capteurs de type lidar et d’autres instruments de mesure en
altitude seront utilisés pour recueillir de l’information sur le transport des
particules de la troposphère vers la stratosphère. Ce projet est apparié à des
travaux complémentaires réalisés aux É.-U., au R.-U. et en Europe.
_____________________
Whiticar, Michael
Université de Victoria
(115 400 $ sur trois ans, 2003,
complété en octobre 2008)
Projet : Modélisation des mesures du méthane atmosphérique du tardiglaciaire
à l'holocène (MAMMOTH)
Cette recherche visait à comprendre sur
trois ans les changements climatiques radicalement différents qui ont été
observés durant la période tardiglaciaire maximale (LGM) et l'holocène
préindustriel (PIH) et qui sont illustrés par des variations prononcées des
concentrations de CH4 atmosphérique et par les ratios stables des
isotopes du carbone (13CH4/12CH4)
durant cette période. Ce projet a fait appel à des études utilisant un modèle
global, le Canadian Peatlands Carbon Simulator (PCARS), sur trois ans, et le
Lund-Potsdam-Jena Global Dynamic Model (LPJ-DGVM), pour quantifier les
signatures isotopiques et l'ampleur des émissions de CH4. La collecte
et l'analyse d'échantillons de glace du Groenland et du Canada datant du
tardiglaciaire à l'holocène préindustriel ont permis de déterminer les ratios
d'isotopes et, combinées aux données existantes sur la glace, de fournir une
base pour étudier l'équilibre du bilan massique du CH4 atmosphérique.
La modélisation détaillée de la transition LGM-PIH a amélioré la connaissance et
la prévision de la réponse climatique mondiale aux variations des sources et des
puits de méthane.
_____________________
Yau, Peter
Université
McGill
(300 000 $
sur 3 ans)
Projet :
Modélisation de la tropopause
tropicale
L’absorption
de la vapeur d’eau se produit surtout dans la haute troposphère et la basse
stratosphère. La connaissance de ce processus est essentielle à la prévision à
long terme du climat car l’eau de cette région joue un rôle important dans
l’effet de serre. Les travaux ont pour but de préciser les structures de
température et d’humidité de la tropopause tropicale par l’étude des effets de
la circulation atmosphérique à grande échelle, des « tours » de convection
profonde, des ondes tropicales de grande échelle et du transport horizontal. Des
modèles numériques seront utilisés pour simuler la convection au-dessus de la
partie tropicale chaude de l’océan Pacifique. De telles expériences permettent
de mieux comprendre la façon dont les diverses échelles de déplacement
interagissent et influent sur la température et l’humidité de la tropopause
tropicale.
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Zhang, Xuebin
Université York
(292 000 $ sur trois ans, 2005)
Projet : Utilisation d'indices de climats extrêmes dans les études de
détection des changements climatiques
Quelle proportion du changement climatique rapide de la deuxième moitié du XXe
siècle peut être attribuée aux activités humaines? À l'aide de modèles
statistiques et des informations recueillies par des stations de surveillance,
le professeur Zhang tente de déterminer les variables des changements
climatiques dans des conditions météorologiques extrêmes. Son projet vise à
déterminer des indicateurs de conditions extrêmes dans lesquelles le signal du
changement climatique anthropique est facile à détecter. Il vise également à
développer des méthodes pour regrouper les données des stations et effectuer des
caractérisations optimales afin d'évaluer les signes de changement dans les
conditions extrêmes et les risques qui y sont associés. Cette étude permettra de
faire avancer les connaissances nécessaires pour l'élaboration de stratégies
d'adaptation aux changements climatiques et d'atténuation de leurs effets.
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