JOURNAL BI-ANNUEL RÉSEAU MDCR – CENTRE ESCER

Publication conjointe Réseau MDCR –

Centre ESCER

6 juillet 2007 Volume 1, Numéro 1

Réseau canadien de modélisation et diagnostics du climat régional Le Réseau a obtenu l’approbation de son programme de recherche et confirmation de son financement par la Fondation canadienne pour les sciences du climat et de l’atmosphère (FCSCA / CFCAS) et par Ouranos à la fin de l’été de 2006. Le programme de recherche a débuté en octobre 2006. Le Comité d’orientation scientifique (COS) s’est réuni le 20 février 2007 pour faire le point sur les progrès accomplis et pour revoir le budget. Le Conseil de direction a approuvé les recommandations du COS lors de sa réunion du 22 février 2007.

Les principaux changements au programme consistent en la transformation d’un poste d'agent de recherche, par la création d’un nouveau poste d'agent de recherche pour une durée d’un an, et l’acquisition de matériel informatique. Le poste de responsable du logiciel du modèle régional canadien de climat (MRCC) a été redéfini en un poste de spécialiste des processus de surface (voir « mouvement »). Un contrat d’un an a été offert à Adelina Alexandru pour continuer son travail sur la variabilité interne dans le MRCC (voir « Portrait »). Formation sur GEM Le modèle GEM développé par Environnement Canada à Dorval pour la prévision météorologique servira de base pour développer la prochaine génération du MRCC, version 5. Une formation a été offerte par R. McTaggart-Cowan et K. Winger sur GEM (1er février 2007) à quelques membres du Réseau. Une version de GEM en mode aire limitée est installée sur les ordinateurs d’Ouranos et du Réseau. Des tests ont déjà été initiés sur ce dernier à des résolutions de 45, 30 et 15 km sur un domaine couvrant l’Amérique du Nord, afin d’étudier la «scalability» du temps de calcul en fonction du nombre de points de grille et de processeurs utilisé dans le modèle.

Moyenne de la précipitation saisonnière pour DJF 1992-1993 à partir a) d’observations à 0.25°, b) GEM à 0.5°, c) GEM à 0.3° et d) GEM à 0.15°.

Faits saillants

Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a dévoilé, le 2 février 2007, le premier volet (WG I) de son 4e Rapport (AR4) portant sur la base scientifique du climat («The Physical Science Basis of Climate»). Ce rapport présente l’état des connaissances actuelles sur les changements climatiques résultant des activités humaines qui émettent des gaz à effet de serre (GES), dont le dioxyde de carbone provenant de la combustion de carburants fossiles et des aérosols. Le rapport décrit les changements observés, de même que le consensus scientifique sur les changements appréhendés jusqu’à la fin de ce siècle. Plusieurs de nos membres ont participé à l’écriture de ce rapport : R. Laprise (UQAM) comme auteur (« Lead Author »), de même que D. Caya (Ouranos), R. de Elia (Ouranos) et D. Plummer (Environnement Canada) comme contributeurs (« Contributing Authors »).

Ce 4e Rapport transmet essentiellement un message, de façon claire et appuyée : l'humanité est en train de faire une expérience sans précédent et non préméditée, sur notre Planète, la seule que nous ayons. Les émissions de GES, principalement par la combustion de carburants fossiles, augmente la rétention par l'atmosphère de l'énergie qui normalement s'échappe, agissant ainsi comme un climatiseur pour

notre planète. Par rapport aux précédentes publications du GIEC (1er en 1990, 2e en 1995, 3e en 2001), ce rapport donne cette fois des détails à l’échelle sous continentale (régionale) et il quantifie les incertitudes associées aux projections.

René Laprise a donné plusieurs entrevues sur le Rapport du GIEC: • http://www.radio-canada.ca/Medianet/2007/RDI2/RDI200702021000_4.asx • http://www.radio-canada.ca/actualite/v2/anneeslumiere/niveau2_13287.shtml • http://www.radio-canada.ca/actualite/v2/anneeslumiere/niveau2_13431.shtml • http://www.cybersciences.com/cyber/fr/actualites/environnement/ca_va_chauffer.html • http://www.cyberpresse.ca/article/20070220/CPACTUEL/702200947/1015/CPACTUEL • http://sciences.uqam.ca/scexp/12fev07/vol6_no6_art_rech2.html

Cours de climat à Ouranos Ouranos a commandé une formation sur la science du climat et la modélisation, destinée à ses membres et collaborateurs. Une série de 5 cours de 2 heures ont été enseignés par R. Laprise. Ces cours ont été enregistrés sur vidéo et sont conservés sur DVD. Pour consultation, contacter R. Laprise (laprise.rene@uqam.ca).

L’Assemblée annuelle de l’IUGG se tiendra cette année à Perugia en Italie (2 au 13 juillet 2007).

Assemblée générale de l'IUGG à Perugia L'assemblée générale de l’IUGG promeut et coordonne les recherches en physique, chimie et mathématiques en relation avec la Terre et son environnement dans l’espace.

Entre le 2 et le 13 juillet, Zav Kothavala y présentera une étude sur la transférabilité des modèles régionaux à partir d’une analyse du cycle diurne. De plus, trois étudiants y seront pour présenter leurs travaux de maîtrise, soit Louis-Philippe Caron, Émilia Paula Diaconescu et Marko Markovic.

Le congrès de la SCMO Le Congrès annuel de la Société canadienne de météorologie et Océanographie (SCMO, CMOS) s’est tenu cette année à St-Johns (Terre-Neuve), du 29 mai au 1er juin 2007. Une session spéciale portait sur la modélisation climatique à haute résolution, organisée par Colin Jones, Ayrton Zadra et René Laprise. Plusieurs de nos membres ont participé à ce congrès.

Travaux de terrain à Covey Hill à l’été 2007 Les travaux de terrain effectués par Marie Larocque et ses étudiants auront pour objectif de réinstrumenter les sites de Covey Hill et de Lanoraie pour poursuivre les suivis amorcés au cours des dernières années (niveaux de nappe, débits, précipitations). À Covey Hill, de nouvelles mesures seront effectuées dans la tourbière, notamment pour déterminer les conductivités hydrauliques sur le terrain. Il est possible de suivre

Informations

Départ Ron McTaggart-Cowan a obtenu un poste de chercheur à Environnement Canada à Dorval. Il continue sa collaboration avec le réseau MDCR pour certains aspects techniques reliés au modèle GEM.

En mission Soline Bielli est présentement en mission au Laboratoire de météorologie dynamique (LMD), à l’Université de Paris 6 à Jussieu (France). Elle continue son travail avec le Réseau quant au diagnostique du bilan d’eau atmosphérique avec décomposition d’échelle. Au LMD elle a un accès privilégié aux données des « Analyses Multidiscipli-naires de la Mousson Africaine (AMMA) ».

Quelques changements à la coordination du Centre ESCER et du Réseau MDCR Durant le congé de maternité de Caroline Chartrand, les responsabilités pour la coordination du Centre ESCER et du Réseau MDCR seront partagées. Ainsi, Delphine Person sera responsable de la dimension administrative des 2 entités (bourses, contrats, demandes de paiements) et Martin Leduc de la partie scientifique (rapports) et technologie de l'information (site WEB).

En mouvement…

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l’étude en consultant le site électronique du Laboratoire Naturel de la colline de Covey (http://www.escer.uqam.ca/covey_hill/accueil.html)

Congrès en modélisation Le « International conference ModelCARE 2007 » aura lieu cette année à Copenhague au Danemark du 9 au 13 septembre.

M. Larocque et ses étudiants se rendront sur place pour présenter leurs travaux de recherche.

Congrès conjoint sur les eaux souterraines La 60e conférence canadienne et la 8e conférence conjointe SCG/AIH – SNC sur les eaux souterraines se tiendra du 21 au 24 octobre prochain à Ottawa.

Trois étudiants de M. Larocque présenteront leurs résultats dans le cadre de ces conférences : Stefen Broda, Véronique Fournier et Silvain Rafini.

Colloque MDRC au printemps 2008 Le Réseau prévoit tenir un colloque en mai 2008 dans la région de Montréal. Ce colloque d’une durée approximative de 3 jours sera l’occasion de faire le point sur l’état d’avancement des travaux et d’entendre des présentations des chercheurs et leurs étudiants et attachés de recherche.

Des réunions du Comité d’orientation scientifique et du Conseil de direction se tiendront à la fin du colloque.

Surveillez les prochaines annonces pour y participer...

Sabbatique À l’automne 2007, M. Larocque mettra son travail d’enseignement de côté pour une sabbatique de 12 mois. Elle passera les 4 premiers mois de sa sabbatique au département de Géographie de l’Université McGill où elle aura l’occasion de profiter de l’expertise et des outils de modélisation du GEC3. Ensuite, elle consacrera son travail pendant 8 mois au CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) en Australie pour comprendre et échanger des connaissances sur la compréhension et la modélisation des traceurs isotopiques entre les milieux humides et les eaux souterraines.

Visiteur Diplômé de Mc Gill, Halldór Björnsson est actuellement chef du bureau Météorologique d’Islande (Icelandic Meteorological Office) dans le département de Recherche et Développement du Climat. Halldór Björnsson utilise le Modèle Régional du Climat pour simuler différents scénarios climatiques en Islande entre 1990/1991 et 2050/2051. Le domaine utilisé s’étend entre le Canada et l’Islande et prend en considération le rail dépressionnaire Nord Atlantique. Le Dr. Björnsson est avec nous jusqu’en juin 2007. Aussi, Dr. Philip Mote de l’Université de Washington est de passage pour discuter de la variabilité et des tendances du couvert de neige dans les données d’observations ainsi que dans les résultats provenant de différents modèles de climat.

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Portrait d'une jeune diplômée, Mme Adelina ALEXANDRU Nous profitons de cette section pour mettre en évidence les contributions de l’un de nos membres. Dans ce numéro, nous effectuons un portrait d’Adelina Alexandru qui a complété à l’automne 2006 sa Maîtrise en Sciences de l’Atmosphère sous la direction de Ramon de Elia (Ouranos) et René Laprise (UQAM). Son mémoire porte sur l' "Étude de la variabilité interne des modèles pilotés: application de la technique d'ensemble au modèle régional canadien du climat". Elle vient d’obtenir un contrat de travail d’un an avec le Réseau pour pousser plus loin l’étude de la variabilité interne dans le MRCC. Cette recherche constitue une étape importante dans l’étude des diverses contributions aux incertitudes associées aux projections de changements climatiques.

Q : « Pouvez-vous nous résumer succinctement les conclusions principales de votre recherche? » R : Cette recherche portait sur l'étude de la variabilité interne dans un modèle régional, et les possibles conséquences sur le climat simulé. On a longtemps pensé que les modèles pilotés étaient esclaves de leur pilote et ne servaient qu'à ajouter des détails de fine échelle. Nous avons réalisé des ensembles de vingt simulations ne différant que légèrement dans leurs conditions initiales, que nous avons répétées pour différentes tailles de domaine. À notre grande surprise les simulations diffèrent parfois substantiellement l'une de l'autre, et ce même dans leur moyenne saisonnière. Ceci est particulièrement vrai pour le champ de la précipitation.

Q : « Adelina, qu’est-ce qui vous a motivé à faire vos études dans ce domaine? R : C’est drôle, mais je n’avais jamais pensé qu’un jour je travaillerais en météorologie. C’est vrai que lorsque j’étais enfant, ce sujet m’intriguait et j’avais beaucoup d’admiration pour ceux qui pouvaient prédire le temps. Je ne comprenais pas comment ils pouvaient deviner le temps qu’il ferait le lendemain, s’il y aurait du soleil ou non. Pour moi, c’était des magiciens! Les années ont passé. J’ai fait mes études en physique et chimie, je suis devenue enseignante en physique et la magie s’est dissipée. J’ai toujours aimé la physique de l’atmosphère, mais mes vraies connaissances, j’ai les apprises durant ma maîtrise à l’UQAM.

Q : « Qu’est-ce qui vous a amené à immigrer à Montréal? » R : C’est une longue histoire qui prendrait beaucoup de temps. Initialement je suis venue pour étudier. La décision de rester a été prise après avoir complété mes études. J’ai alors réalisé que j’avais aussi appris énormément sur tout ce qui donne de la valeur à la vie.

Q : « Quels sont vos plans de carrière? » R : C’est une question qui me plaît beaucoup, car elle me donne l’occasion de rêver un peu. Présentement, je suis très satisfaite avec mon contrat avec le Réseau qui me permet d’approfondir mes connaissances scientifiques. Où est-ce que je me vois dans 1, 5 ou 10 ans? J’aimerais bien un emploi relié à la recherche. Je suis curieuse de nature et la recherche m’enthousiasme toujours. Mme Alexandru a écrit un article portant sur les résultats de sa recherche de maîtrise, qui vient d’être récemment accepté pour publication dans la revue scientifique Monthly Weather Revue (Alexandru, A., R. de Elía and R. Laprise. (2007) Internal variability in regional climate downscaling at the seasonal time scale. Mon. Wea. Rev.).

Aux études avancées

Plusieurs des étudiants du réseau et du centre ont diplômé au cours de la dernière année, soit : Alexandru, A. ; Arif, A. ; Ben Said, S. ; Berbeleac, A. ; Brochu, R. ; Dégardin, D. ; Diaconescu, E.-P. ; Leduc, M. ; Markovic, M. ; Paquin, J.-P. ; Popadic, I. ; Radojevic, M. ; Separovic, L. ; Stefanof, A. ; Yazidi, H. et Zaganescu, C.

Pour plus d’information concernant les projets de recherche de ces étudiants, consulter le site électronique du Réseau (http://www.mrcc.uqam.ca/memoirestheses.html)

Portrait

En fait, j’ai pensé que cela

serait un atout pour mieux

comprendre ce qui se passe

dans l’atmosphère, mais les

vraies connaissances en

météorologie, je les ai

apprises durant la maîtrise à

l’UQAM.”

La figure montre le géopotentiel à 850 hPa pour le 25 juillet 1993, pour 12 simulations du modèle régional qui ont débuté à des temps différents. Les patrons météorologiques diffèrent relativement peu géréralement, sauf pour une simulation (en bleu pâle). La grande non-linéarité de l’atmosphère fait en sorte que l’improbable n’est pas synonyme d’impossible.

Qui sommes nous?

Le Réseau de modélisation et diagnostics du climat régional (Réseau MDCR) est un groupe de recherche financé par la Fondation canadienne pour les sciences du climat et de l'atmosphère (FCSCA) et Ouranos. Le Réseau qui travaille au développement et à la validation de la nouvelle génération du modèle régional canadien du climat. Le Réseau est sous la direction de C. Jones (également titulaire de la Chaire de recherche du Canada en modélisation régionale du climat).

Les chercheurs du réseau sont : V. Arora (CCCma/U.Vic), J.P. Blanchet (UQAM), G. Brunet (RPN/Centre ESCER), D. Caya (Ouranos/Centre ESCER), J. Côté (RPN/Centre ESCER), R. de Elía (Ouranos/Centre ESCER), B. Dugas (RPN/Centre ESCER), É. Girard (UQAM), G. Flato (CCCma/UVic), C. Jones (chercheur principal, UQAM), R. Laprise (UQAM), A. Monahan (UVic), C. Peng (UQAM), J. Scinocca (CCCma/UVic), L Sushama (Ouranos/Centre ESCER), P. Vaillancourt (RPN/Centre ESCER) et A. Zadra (RPN/Centre ESCER).

Actuellement, de nombreux projets de recherche sont en cours et sont subventionnés jusqu’en 2010. Pour plus d’informations concernant le Réseau et ses participants, consulter le site électronique au http://www.mrcc.uqam.ca

Le Centre pour l’étude et la simulation du climat à l’échelle régionale (Centre ESCER) est un centre de recherche, unique en son genre, vise le développement d'outils prévisionnels performants qui serviront à de nombreux organismes concernés par les changements climatiques.

Le Centre ESCER est dirigé par R. Laprise et est composé de neuf membres réguliers ainsi que de plus de 15 membres affiliés. Actuellement, près de 50 étudiants gradués sont dirigés par un membre du Centre.

Les membres réguliers du Centre ESCER sont : J.P. Blanchet (UQAM), D. Caya (Ouranos), É. Girard (UQAM), C. Jones (UQAM), R. Laprise (directeur, UQAM), M. Larocque (UQAM), F. Saucier (UQAR), M. Slivitzky (INRS-ETE) et E. Torlaschi (UQAM). Pour plus d’informations concernant les projets de recherche en cours, consulter le site électronique du Centre au http://www.escer.uqam.ca En plus des ordinateurs de bureau, le Réseau MDCR et le Centre ESCER possèdent un éventail informatique des plus impressionnants.

1/ Grappe de calcul à haute performance installée dans les locaux de l’UQAM. Cette grappe informatique est composée de 192 nœuds de calcul (SUN Fire X4100 x64 et SUN Fire X4200 x64), de processeurs AMD Opteron dual core 2,2 Ghz chacun et de plusieurs Go de mémoire vive. Soulignons la présence d’un serveur (SUN Fire X4100 x64), pour la gestion de la grappe, celui-ci est également équipé de processeurs AMD Opteron dual core de 2,2 Ghz. L’espace de stockage est organisé sur 3 systèmes RAID de niveau 5. On utilise une technologie à très haut débit «Infiniband» pour le transfert de données entre les nœuds.

2/ Le Réseau a également des serveurs installés dans les locaux d’Ouranos. Soulignons un serveur SGI modèle Origin 3800 (appelé Cronos) de 32 processeurs à 600 Mhz et 32 Go de mémoire partagée; un serveur SGI modèle Origin 300 (Rhea) avec 4 processeurs à 600 Mhz et 4 Go de mémoire partagée; un serveur pour le diagnostic (Sun Ultra 40); 10 Téraoctets (To) d’espace disque configurés en réseau pour être accessible par les 2 serveurs; une libraire de stockage «Storagetek L700» d’une capacité de 125 To; le logiciel DMF (Data Migration Facility) qui assure la migration des données des disques vers la librairie de stockage.

3/ Le Centre ESCER et le Réseau ont également des serveurs dédiés à l’enseignement et à la recherche. Parmi le matériel se trouvent 2 serveurs Linux biprocesseur AMD Opteron 248 à 2.2 Ghz avec 2 Go de RAM et 500 Go d’espace disque (Kepler et Newton); 2 serveurs SGI Origin 200 quadri-processeur, dont la fonction principale est le développement et l’enseignement des méthodes numériques pour les étudiants du baccalauréat et de la maîtrise (Io et Obelix) ainsi que 2 serveurs SUN V250 biprocesseur SPARC 1.2 Ghz avec 8 Go de RAM qui servent comme point d’entrée, serveur de mail et serveur web des pages personnelles des étudiants (Pascal et Kelvin).

À venir Le Réseau MDCR recevra sous peu 1 Serveur Linux biprocesseur AMD Opteron Dual Core 1214 avec 8 Go de RAM et 4 To d’espace disque qui servira au développement et au test du modèle MRC. Soulignons également qu’on augmentera le nombre de processeurs de la grappe informatique située dans les locaux de l’UQAM.

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Nouvelles en bref ! Séminaires du Réseau MDCR

12 juin 2007 Le Réseau MDCR fut l’hôte d’une « Journée GEM » au cours de laquelle 15 présentations ont été données sur les aspects techniques et scientifiques de GEM. Les présentateurs provenaient autant du Service Météorologique Canadien que du Réseau MDCR. Plus de 50 participants ont assisté à cette journée. Les présentations sont accessibles via http://www.mrcc.uqam.ca/gemday07.html.

27 mars 2007 Towards a new operational version of CLASS par la Dre. Diana Verseghy (Climate Research Division, Environment Canada).

21 février 2007 How do we keep up modeling regional climate change after the IPCC AR4? par le Dr Jens Hesselbjerg Christensen, Leader Author for the IPCC AR4 Chapter on Regional Climate Modelling (Climate Research Division, Danish Meteorological Institute).

9 janvier 2007 Impact du changement climatique sur le cycle de l'eau en Afrique de l'Ouest: modélisation et incertitudes par Tristan d'Orgeval (Laboratoire de Météorologie Dynamique, Jussieu, Paris).

16 novembre 2006 Regional assessments of climate impacts in the USA par le Dr. Philip Mote (State Climatologist, JISAO/SMA Climate Impacts Group, Univ. of Washington, Seattle).

16 novembre 2006 Understanding variability and trends in mountain snowpack in western North America par le Dr. Philip Mote (State Climatologist, JISAO/SMA Climate Impacts Group, Univ. of Washington, Seattle).

Financement

Les étudiants qui débuteront des études de maîtrise ou de doctorat sous la direction de membres du Réseau MDCR à l’automne 2008, sont éligibles pour du financement. Par session, ce financement s’élève à 4 500$ pour les étudiants à la maîtrise et à 7 200$ au doctorat. Les personnes intéressées doivent joindre une lettre explicative avec leur demande d’admission.

Au tableau d’honneur

Nous profitons de l’occasion pour féliciter les étudiants qui se sont vus accorder des bourses d’excellence pour la poursuite de leurs études

Le Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie (CRSNG) et la Fondation québécoise de la recherche sur la nature et les technologies (FQRNT) ont octroyé 4 bourses d’excellences à des étudiants du Réseau et du Centre.

Monsieur Jean-Philippe Blanchette, étudiant à la maîtrise en Sciences de l’Atmosphère, a obtenu une bourse du CRSNG de 17 300$ pour 12 mois. Monsieur Blanchette poursuit sa maîtrise sous la supervision de R. Laprise.

Monsieur Pierre-Luc Carpentier, étudiant à la maîtrise en Sciences de l’Atmosphère, a obtenu une bourse du FQRNT de 30 000$ pour les 2 prochaines années. Monsieur Carpentier poursuit sa maîtrise sous la direction de C. Jones.

Madame Émilia Diaconescu, étudiante au doctorat en Sciences de l’Environnement, a obtenu une bourse de 105 000$ pour les 3 prochaines années. Madame Diaconescu poursuit son projet de doctorat sous la supervision de R. Laprise.

Monsieur Patrick Grenier, étudiant au doctorat en Sciences de l’Environnement, a obtenu la bourse Réal-Décoste (FQRNT) de 60 000$ (2006 – 2009). Monsieur Grenier poursuit son projet de doctorat sous la supervision de J.P. Blanchet. Au sport… Monsieur Philippe Lucas-Picher a été élu sur les équipes d'étoiles du Québec en badminton. Il a également eu le privilège de recevoir le trophée Emmanuel-Constant, remis annuellement au joueur du circuit québécois de badminton ayant fait preuve du meilleur esprit d'équipe et de persévérance, et a été spécialement honoré comme joueur le plus utile à son équipe à l'UQAM (tiré du Sciences Express, 16 avril 2007, volume 6, numéro 8)

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