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Hydrometeorological validation of a Canadian Regional Climate Model simulation within the Chaudière and Châteauguay watersheds (Québec, Canada).

Gagnon, Patrick; Konan, Brou; Rousseau, Alain N.; Slivitzky, Michel (2009). Hydrometeorological validation of a Canadian Regional Climate Model simulation within the Chaudière and Châteauguay watersheds (Québec, Canada). Canadian Journal of Civil Engineering , vol. 36 , nº 2. p. 253-266. DOI: 10.1139/L08-125.

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Résumé

On procède ici à une validation régionale d’une simulation de la version 4.1.1 du Modèle régional canadien du climat (MRCC). Quatre variables hydrométéorologiques, soit les températures minimales et maximales journalières, la précipitation totale et l’écoulement total, sont examinées sur les bassins versants des rivières Châteauguay et Chaudière, Québec, Canada. Ces bassins, situés dans le sud du Québec, sont plus petits (2 530 et 6 682 km² respectivement) que les surfaces des bassins habituellement utilisées pour la validation de ce genre de modèle (104–106 km²). L’objectif de cette étude est de voir si le modèle pouvait reproduire ce qui a été observé sur ces bassins et ainsi voir s’il est apte à produire des résultats futurs fiables dans le cadre d’études concernant l’impact des changements climatiques sur l’hydrologie de bassins présentant des variables climatologiques similaires. Dans l’ensemble, le MRCC donne des résultats fiables, mais des tests statistiques montrent que le biais est significatif pour au moins une saison pour chaque variable. Les analyses montrent que le biais n’est généralement pas trop élevé sur les deux bassins pour les températures maximales (< 1 °C). Les températures minimales sont toutefois nettement sous-estimées (≈ 2 °C) en hiver et au printempspour les deux bassins. Les précipitations totales sont surestimées significativement en hiver, au printemps et en été pour le bassin de la rivière Châteauguay (respectivement 11, 35 et 30 %), alors que la surestimation est inférieure à 5 % sur le bassin de la rivière Chaudière. L’écoulement total est fortement surestimé pour les deux bassins sur pratiquement tout le cycle annuel (> 30 %) avec une très grande variabilité en hiver et au printemps. Idéalement, les constats faits ici pourront servir à orienter des études futures sur les causes du biais du MRCC et ultimement à une amélioration du modèle.

Abstract

This study involved regional validation of a recently developed Canadian Regional Climate Model (CRCM) simulation (version 4.1.1). Four hydrometeorological variables, minimum and maximum daily temperatures, total precipitation, and total runoff, were examined within the Châteauguay and Chaudière watersheds, Québec, Canada. These watersheds, located in southern Québec, are smaller in area (2530 and 6682 km², respectively) than the size of watersheds usually used to validate this type of model (104–106 km²). The objective of the study was to evaluate if the model could reproduce data similar to field observations within these watersheds. A successful model could be used to produce reliable predictions regarding future climate change effects on watershed hydrology within any given watershed demonstrating similar climatological variables. Results show that even though the CRCM can produce reliable results, there remains a significant bias for each variable at least during one season. Analyses show that the bias for maximum temperature is not very strong (<1 °C) within either of the studied watersheds. However, minimum temperature is clearly underestimated (≈2 °C) in winter and in spring within both watersheds. Total precipitation is significantly overestimated in winter, spring and summer within the Châteauguay watershed (11%, 35%, and 30%, respectively), but for the Chaudière watershed overestimation is less than 5%. Total runoff is strongly overestimated in both watersheds for most of the annual cycle (>30%) and is highly variable in winter and spring. Ideally, the results of this study will be used to guide future studies on the causes of CRCM bias and ultimately lead to model improvement.

Type de document: Article
Mots-clés libres: hydrometeorology; regional climate model; Canadian Regional Climate Model (CRCM); watershed; Châteauguay; Chaudière; hydrométéorologie; modèle régional canadien du climat (MRCC); bassin versant
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 08 janv. 2021 19:57
Dernière modification: 08 janv. 2021 19:57
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10794

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