annex 7.4.1
7.4.1 Observations aux stations météorologiques du SMC – le vent

Aperçu

Ce jeu de données fournit des observations de surface in-situ archivées par le Service météorologique du Canada (SMC). Il contient des données provenant du système d'observation opérationnel du SMC ainsi que de ses partenaires. Par conséquent, toutes les stations ne sont pas QC ou maintenues par le SMC. Le réseau de stations contient des stations avec des instruments automatiques et des stations d'observation humaine (ou manuelle).

Coordonnées du fournisseur

Environnement et changement climatique Canada

donneesclimatiquesenligne-climatedataonline@ec.gc.ca

Licences

Licence du gouvernement ouvert.

Nom de la variable et unités :

Direction de la rafale maximale (10s deg)

Vitesse de la rafale maximale (km/h)

Vitesse/direction horaire du vent (km/h)

Couverture et résolution spatiales :

Canada, points.

Couverture et résolution temporelles :

La période varie selon les stations, les données pour le Nord commençant dans les années 1940 ou 1950 jusqu'à aujourd'hui.

Les données sont disponibles au pas de temps horaire, quotidien et mensuel.

  • Hourly: indicates data values for observations taken on an hourly basis.
  • Daily: indicates data values for observations taken once in a 24-hour period or derived from hourly data values.
  • Monthly: are totals for each month, derived from daily data values.

Les données continueront d'être mises à jour régulièrement.

Informations sur les observations (nombre, homogénéité)

Le nombre de stations actives a changé au fil du temps. La figure suivante, tirée de Mekis et coll. (2018) présente les emplacements des stations météorologiques de surface à travers le Canada, avec une carte de l'indice des besoins en arrière-plan, correspondant au septembre 2016.

Surface weather stations across Canada, as of September 2016, with a Needs Index map in the background.

Figure 1. Stations météorologiques de surface à travers le Canada, en date de septembre 2016, avec une carte de l'indice des besoins en arrière-plan. Pour plus de détails sur l'évolution du réseau de stations, voir Mekis et coll. 2018. [Source : Mekis et coll., 2018].

La plupart des stations au-dessus du nord du Canada sont des stations automatiques de l’ECCC, des stations du Réseau climatologique coopératif de l’ECCC (un réseau d'observateurs climatiques bénévoles utilisant des capteurs de haute qualité fournis et entretenus par le SMC), et des stations du réseau de stations de surveillance de l'aviation (qui comprend des stations météorologiques automatisées et dotées de personnel) exploitées par NAV CANADA et le ministère de la Défense nationale (MDN).

Méthodologie

Les observations brutes et de qualité contrôlée des stations sont archivées et gérées par les Opérations d'archivage et les Services climatiques du SMC. Les observations provenant de différents instruments sont stockées sous différents formats dans les archives nationales. La méthodologie, les instruments et l'emplacement des instruments ont changé au fil du temps. De nombreuses stations manuelles initiales ont été remplacées par des stations automatiques. Ce qui suit est un résumé de quelques informations concernant les mesures manuelles qui doivent être prises en compte lors de l'utilisation des données des stations historiques.

La vitesse du vent est généralement observée à 10 mètres au-dessus du sol. Elle représente la vitesse moyenne pendant la période d'une ou deux minutes se terminant au moment de l'observation pour la station d'aviation. Pour les rapports de météorologie aéronautique, une moyenne sur une minute de la direction et de la vitesse du vent était utilisée jusqu'à la fin des années 1980. La vitesse du vent représente maintenant la vitesse moyenne pendant la période de deux minutes se terminant au moment de l'observation, pour les stations d'aviation. Les seules données historiques de vent moyen de 10 minutes sont les vents provenant des rapports synoptiques. Les rapports synoptiques ne sont créés que quatre fois par jour : 12z, 18z, 00z, 06z.

Certaines stations sont équipées d'un anémomètre standard de type U2A, prenant des valeurs de vitesse moyenne d'une minute ou (depuis 1985) de deux minutes à chaque observation. Sur d'autres sites de mesure du vent, les valeurs sont généralement obtenues à partir d'enregistrements autographiques des anémomètres U2A ou 45B. Les périodes de calcul de la moyenne sur ces sites peuvent varier d'une minute à une heure. La norme actuelle aux stations automatisées est le RM Young.

En observation, la vitesse du vent est mesurée en milles nautiques par heure et convertie en kilomètres par heure. La vitesse de rafale extrême est le pic de vent instantané observé sur les cadrans de l'anémomètre, ou extrait d'un enregistrement continu sur carte. Une valeur de zéro (0) indique un vent calme ou nul.

Facteurs de conversion : 1 mile nautique = 1852 m ou 1,852 km

Par conséquent : 1 nœud = 1,852 km/h et 1 km/h = 0,54 nœud.

Les directions du vent mesurées par les U2A sont enregistrées au dixième de degré près, tandis que celles du 45B sont fournies à 8 points de la boussole. Toutes les directions du vent sont définies comme la direction à partir de laquelle le vent souffle par rapport au nord géographique ou vrai. Par exemple, un vent d'est souffle de l'est, et non vers l'est. Une observation de la direction du vent représente la direction moyenne sur la période de deux minutes se terminant au moment de l'observation. Certains sites ne mesurent que le vent. Les sites de climatologie quotidienne ne mesurent généralement pas le vent.

Informations concernant la qualité technique et scientifique

Ce jeu de données représente les observations officielles des stations d'Environnement et Changement Climatique Canada. Les données sont susceptibles d'être modifiées en permanence, car le SMC contrôle constamment les données des stations de l’ECCC. Toutes les données n'ont pas le même niveau de QA/QC (c'est-à-dire que les données d'aviation ne sont pas QA/QC par le SMC mais par NAV CANADA).

Contraintes et atouts pour l’application dans le nord du Canada

Il est difficile de maintenir un système d'observation rentable dans le nord du Canada, car une grande partie du territoire est constituée de zones éloignées (il est difficile pour les techniciens de se rendre sur le site pour la maintenance, et ils doivent souvent attendre le dégel). Les conditions climatiques particulières entraînent un risque important de pannes d'électricité et de télécommunications, et de gel des anémomètres en raison des températures froides ou des pluies verglaçantes. Par conséquent, les observations dans le Nord du Canada sont rares et les enregistrements sont souvent incomplets.

Références aux documents décrivant la méthodologie ou/et le jeu de données

Le manuel spécifique pour les observations/rapports aéronautiques (MANOBS) :

http://publications.gc.ca/collections/collection_2019/eccc/En56-238-2-2018-eng.pdf

http://publications.gc.ca/collections/collection_2019/eccc/En56-238-2-2018-fra.pdf

Le manuel des observations climatologiques utilisées par le réseau coopératif climatique de l’ECCC (MANCLIM) :

https://climat.meteo.gc.ca/doc/Documentation_technique.pdf

Lien pour télécharger les données et format des données

Horaire, quotidien et mensuel

Base de données en format CSV, consultable par lieu via CDO/SMC/ECCC : https://climate.weather.gc.ca/historical_data/search_historic_data_e.html

Uniquement données horaires :

Outil d'extraction cartographique des données en format GeoJSON et CSV sur CCSC/ECCC : https://changements-climatiques.canada.ca/donnees-climatiques/#/donnees-climatiques-horaire

Note : Seul un sous-ensemble de l'ensemble des stations est présenté en raison des limites d’espace. Les priorités d'inclusion sont les suivantes : (1) La station est actuellement opérationnelle, (2) La station a une longue période d'enregistrement, (3) Les stations sont colocalisées avec les catégories ci-dessus et complètent la période d'enregistrement. Pour les stations supplémentaires non incluses, allez à CDO/SMC/ECCC.

Seulement données quotidiennes

Outil d'extraction cartographique des données en format GeoJSON et CSV sur CCSC/ECCC : https://changements-climatiques.canada.ca/donnees-climatiques/#/donnees-climatiques-quotidennes

Données en format CSV via SMC/ECCC : https://dd.weather.gc.ca/climate/observations/daily/

Note : Seul un sous-ensemble de l'ensemble des stations est présenté en raison des limites d’espace. Les priorités d'inclusion sont les suivantes : (1) La station est actuellement opérationnelle, (2) La station a une longue période d'enregistrement, (3) Les stations sont colocalisées avec les catégories ci-dessus et complètent la période d'enregistrement. Pour les stations supplémentaires non incluses, allez à CDO/SMC/ECCC.

Uniquement données mensuelles

Outil d'extraction cartographique des données en format GeoJSON et CSV sur CCSC/ECCC : https://changements-climatiques.canada.ca/donnees-climatiques/#/sommaires-climatiques-mensuels

Données en format CSV via SMC/ECCC : https://dd.weather.gc.ca/climate/observations/monthly/

Les données en format XML des sommaires d'observations par province ou territoire pour le dernier mois sont disponibles sur le Datamart du SMC

Publications comprenant l'évaluation de l'ensemble des données ou la comparaison avec d'autres données dans le nord du Canada.

Il n'existe aucune publication qui évalue les données des stations spécifiquement sur le nord du Canada. Les articles suivants fournissent des discussions générales sur les problèmes liés aux enregistrements de vent dans les stations au Canada pour l'analyse du climat.

Wan, H., X. L. Wang, V. R. Swail, 2010 : « Homogenization and trend analysis of Canadian near-surface wind speeds. Journal of Climate », 23, 1209-1225.