Construction of hydro-climatic projections and first-order estimation of their associated uncertainties from Regional Climate Model simulations : Application to water management of hydropower reservoirs in Quebec

Construction de projections hydro-climatiques et leurs incertitudes associées à partir de simulations issues de modèles régionaux de climat : application à la gestion des eaux des réservoirs hydroélectriques du Québec

¹ Ouranos
² Ouranos/Hydro-Québec 550 Sherbrooke West, Montréal (Québec), Canada, H3A 1B9

Corresponding author: frigon.anne@ouranos.ca

Résumé

Cet article donne un aperçu des étapes suivies pour construire des projections hydro-climatiques d’écoulement à l’échelle des bassins versants sur la péninsule Québec/Labrador, avec les incertitudes qui y sont associées. Dans un premier temps, nous montrons que le Modèle régional canadien du climat (MRCC) est capable de reproduire l’écoulement annuel aux bassins à l’intérieur des erreurs d’observation. L’habileté du MRCC à simuler l’écoulement annuel à l’échelle des bassins est étudiée à travers l’analyse du bruit interne intrinsèque au modèle (i.e., variabilité interne reliée à la nature non déterministe du système climatique), que nous trouvons petit (par rapport aux erreurs d’observation et à la variabilité inter-annuelle de l’écoulement observé). L’avantage principal du MRCC réside dans sa base physique car il respecte des bilans équilibrés d’eau et d’énergie, il inclut les rétroactions entre la surface et l’atmosphère, générant des variables qui sont physiquement cohérentes entre elles. Toutefois, quelques faiblesses dans la représentation des processus de neige et du sol de CLASS 2.7 font en sorte que l’écoulement intra-annuel simulé n’est pas adéquat. Nos expériences de sensibilité montrent que la dimension du domaine a un effet important sur l’écoulement annuel simulé. Le schéma de surface et les réanalyses qui pilotent le MRCC ont moins d’influence mais demeurent significatifs. Ces résultats impliquent qu’il faudrait non seulement définir soigneusement la configuration expérimentale d’une simulation selon la région d’intérêt mais également considérer plus d’une simulation MRC. En suivant ces étapes, les gestionnaires des réservoirs hydro-électriques peuvent obtenir des valeurs de changement climatique plus fiables. En fournissant un ensemble de projections climatiques régionales, il est alors possible d’évaluer le signal du changement climatique ainsi que le niveau de confiance qui y est associé.