Campus de Sherbrooke
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Université de Sherbrooke
Sherbrooke
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Daniel.Kramer@USherbrooke.ca
Les premiers signes de changement climatique observés dans l’Arctique au cours des trois dernières décennies ont déjà généré de fortes rétroactions climatiques. Ce réchauffement amène aussi l’augmentation de l’occurrence d’évènements de pluie-sur-neige (PSN). Ces PSN commencent à avoir plusieurs impacts importants en hydrologie (équivalent en eau de la neige, ruissellement), sur les processus écologiques (accès à la nourriture, migrations), l’économie (infrastructures) et le bien-être des communautés nordiques (routes traditionnelles, transport). Pour outiller les communautés et mieux répondre aux changements à venir, un réseau de suivi du couvert nival opérationnel sera développé pour l’Arctique canadien. La réalisation d’un tel projet passe par l’amélioration du suivi du couvert nival par télédétection tout en explorant de nouvelles technologies pour la validation des simulations.
En particulier, les PSN deviennent une priorité vu leur impact sur l’environnement et sur l’évolution spatio-temporelle du couvert nival, un élément clé de la cryosphère qui déterminera comment répondra l’Arctique aux changements à venir. Puisque la neige conditionne l’albédo de surface, tout changement dans sa distribution aura un impact significatif dans le bilan d’énergie de surface.
Les objectifs de la thèse sont donc de: (a) Coupler des données micro-ondes passives et actives; (b) Produire des simulations de neige de façon opérationnelle dans le Bassin Versant Greiner, Nunavut; (c) Valider les simulations de neige et (d) Évaluer le potentiel d’utilisation des drones. Pour les objectifs (a), (b) et (c), une chaîne de modèles (SNOWPACK, MEMLS, DMRT-ML) sera développée et comparée aux différentes sources de données micro-ondes passives et actives (satellite, aéroportées et in-situ). Dans (a), des données de réanalyses forceront le modèle SNOWPACK. Des données satellites seront donc utilisées pour décrire l’impact des PSN sur les propriétés de la neige (une stratigraphie détaillée de densité, température, taille de grain, teneur en eau et conductivité thermique sera faite) et les données in-situ des radiomètres seront validées. Pour l’objectif (b), la chaîne de modèles sera adaptée aux conditions de l’Île-Victoria (CHARS) et validée avec l’objectif (c). Des puits à neige (snowpits) seront faits de façon à assurer un suivi temporel pour caractériser les processus métamorphiques en place. Le site d’étude sera centré sur les pixels satellites, mais aussi en transects sous les lignes de vols de drones. Finalement, l’objectif (d) se concentrera sur ces vols de drones pour évaluer la valeur ajoutée des épaisseurs de neige distribuées à partir de cette méthode. L’épaisseur de neige sera calculée avec le déplacement des images (nuages de points, ‘Structure from motion’) et permettra de forcer le modèle SNOWPACK. La contribution finale réside donc en un modèle de neige calibré pour l’Arctique canadien, forcé par des données de réanalyses et de stations météorologiques.