Climat
Les projets sont énumérés par ordre alphabétique
par chercheur principal
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Beltrami, Hugo
Université St. Francis Xavier
(226 248 $ sur trois ans, 2002)
Projet : Détermination de l'équilibre énergétique à la surface de la terre dans le passé
: variations spatiales canadiennes et mondiales
Les études paléoclimatiques
permettent de connaître les variations des températures de surface et
souterraines qui ont eu lieu dans le passé. En comparant ces différences de
température entre la surface de la terre et des profondeurs allant jusqu'à 500
mètres, cette recherche améliorera notre compréhension et nos prévisions des
variations de températures passées et futures à la surface de la terre. Les
travaux apporteront des renseignements très utiles sur les mécanismes du
processus énergétique qui pourront alors être intégrés aux modèles informatiques
de la surface de la terre pour améliorer la prévisibilité et la variabilité du
climat.
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Bertram, Allan
Université de la Colombie Britannique
(258 020 $ sur trois ans, 2002, complet
mars 2006 )
Projet : Cinétique de congélation hétérogène des particules de la haute troposphère
Le
projet permettra d'améliorer les connaissances scientifiques au sujet de la
formation des nuages de glace au niveau de la haute troposphère de l'atmosphère
de la terre (la région qui se situe à une altitude d'environ 15 kilomètres du
sol). Les nuages sont formés par le gel des particules aérosols dans cette
région : les scientifiques étudient le processus de congélation des particules
au moyen de la température, de l'humidité relative et des concentrations de gaz
à l'état de traces qui sont présents dans la haute troposphère. Les travaux
mèneront à la mise au point de modèles améliorés des nuages de la haute
troposphère et du système climatique de la terre, et à des outils plus efficaces
pour prédire et étudier les répercussions des changements climatiques.
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Bourqui, Michel
Université McGill
(172 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Nouveau mode rapide pour la chimie de l'ozone stratosphérique et son
application à la modélisation des anciennes et nouvelles tendances
Au cours des deux dernières décennies, des changements dans l'ozone
stratosphérique au-dessus de l'Antarctique ont accru le rayonnement ultraviolet
à la surface de la Terre. Ceci a mené à la mise en œuvre du Protocole de
Montréal sur la réduction des émissions de chlorofluorocarbures (CFC). Bien que
la nécessité de mener des travaux pour déterminer les autres sources
anthropiques qui ont des répercussions sur l'ozone stratosphérique soit
constante, nos capacités de prévisions sont toujours fortement limitées par le
coût des traitements informatiques requis pour les recherches de pointe en
chimie. Le professeur Bourqui travaille à un " mode chimique rapide " pour la
modélisation de l'ozone stratosphérique qui permettra aux équipes de recherche
d'étudier les anciennes et nouvelles tendances de l'évolution de l'ozone, ainsi
que de déterminer les contributions des différents gaz émis par les activités
humaines.
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Calvert, Stephen
Université de la Colombie-Britannique
(279 900 $ sur trois ans, 2001, complet mars 2005)
Projet : Variabilité temporelle et spatiale du flux de CO2 s'écoulant de l'est du
Pacifique équatorial au cours des 200 000 dernières années, telle que mesurée
par les ratios d'isotopes d'azote sédimentaires
Dans la recherche climatologique
de type historique, une des grandes difficultés consiste à déterminer les causes
des fortes fluctuations touchant la concentration de dioxyde de carbone
atmosphérique. Ce projet vise à mieux comprendre les facteurs de contrôle à long
terme agissant sur la teneur en dioxyde de carbone (CO2) de l'atmosphère et la
dynamique du réchauffement de la planète par effet de serre. Pour des raisons
inconnues, la concentration de CO2 peut chuter du tiers durant les ères
glaciaires et remonter à nouveau en période interglaciaire. L'est du Pacifique
équatorial est la principale source océanique de CO2; 75 % de l'échange
total de CO2 entre l'océan et l'atmosphère provient de cette région, en raison de la
remontée des eaux riches en CO2 des couches inférieures. Ce projet examinera les
fluctuations antérieures survenues dans l'intensité et la distribution spatiale
de la remontée d'eau dans l'est du Pacifique équatorial, à l'aide d'un nouveau
traceur : le ratio d'isotopes d'azote présents à l'état naturel dans la matière
organique.
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Chen, M. Jing M.
Université de Toronto
(148 160 $ sur deux ans, 2001, complet décembre 2003)
Projet : Estimation du bilan du carbone dans le sol à partir des concentrations de CO2 et d'isotopes dans l'atmosphère
Les résultats de ce projet contribueront à valider
les modèles climatiques et à améliorer l'estimation de la distribution des puits
et des sources de carbone. Pour comprendre le système climatique planétaire, il
faut d'abord connaître le bilan du carbone dans le sol. L'équipe enquêtera sur
la possibilité d'obtenir de l'information sur le cycle du carbone à partir des
données recueillies au cours des dix dernières années à l'un de ses sites de
recherche. Les travaux détermineront s'il est possible, à l'aide de modèles, de
concentrations en tour, de mesures isotopiques et de données d'aéronef profileur,
de recueillir des données sur les indicateurs de bilan du carbone dans le sol
selon les modèles temporel et spatial de dioxyde de carbone. Une étape
supplémentaire consistera à étudier le bilan du carbone dans des régions plus
grandes à partir d'une tour de 100 a 200 mètres de haut au-dessus d'une forêt.
Ce projet réunit des scientifiques de l'Université de Calgary, du Service
météorologique du Canada et du Centre canadien de télédétection.
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Chen, Jing
Université de Toronto
(389 065 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Couplage d'écosystèmes et inversion atmosphérique imbriquée des flux de carbone
au-dessus de la masse continentale canadienne
Les concentrations de gaz à l'état
de traces mesurées dans l'atmosphère peuvent être utilisées pour calculer aussi
bien leurs sources que leurs puits. Ce projet implique l'étude de l'inversion du
cycle du carbone au-dessus de la masse continentale canadienne et incorpore des
contraintes modélisées imposées par les processus écosystémiques en utilisant
des données obtenues par télédétection. Initialement, les résultats seront
comparés en utilisant le modèle GEM-BEPS et étalonnés avec les données de
TransCom3, après quoi des études d'inversion atmosphérique étendues seront
entreprises en utilisant la capacité de modélisation imbriquéedu modèle GEM, en
incluant ou non des contraintes écosystémiques. Les résultats seront utilisés
pour améliorer notre connaissance des méthodes d'inversion atmosphérique à
l'échelle mondiale, et pour faciliter la simulation en temps réel de la
dynamique des flux de carbone au Canada.
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Creed, Irena
Université de Western Ontario
(592 611 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Déplacement des points chauds de GES (CO2, CH4, et N2O) : Méthode hydrologique
de cartographie des sources de GES
Le sol des forêts joue un rôle important dans
le budget mondial des gaz à effet de serre (GES) primaires : dioxyde de carbone,
méthane, oxyde d'azote. Ce projet examine la distribution des flux de GES dans
des paysages forestiers complexes en fonction d'une variété de paramètres
environnementaux (température, sol, humidité, oxygène) et organiques
(composition du sol). Les résultats seront intégrés à un modèle de simulation
des écosystèmes pour la prévision et la cartographie des flux de GES dans des
environnements forestiers tempérés. Les connaissances générées par le projet
aideront à mettre au point de meilleurs outils pour le calcul des GES et à
élaborer des stratégies d'émissions pour les écosystèmes forestiers.
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Cullen, Jay
Université de Victoria
Projet : Disponibilité du fer dans l'océan Arctique et
ses effets sur la productivité, le cycle du carbone et l'émission de gaz
climatiquement actifs
(293 500 $ sur 3 ans)
Les vastes mers du plateau arctique et les interfaces dynamiques mer-glace
connaissent saisonnièrement une activité biogéochimique intense et constituent à
la fois d'énormes sources et puits de gaz climatiquement actifs. Les changements
climatiques influent sur la dynamique physique, chimique et biologique de ces
milieux et sur les liens entre les plateaux côtiers arctiques et leurs bassins
adjacents. Ce projet comporte l'utilisation de plusieurs traceurs géochimiques
pour étudier les sources et l'élimination du fer en tant qu'élément nutritif
essentiel dans l'océan Arctique. Il met en contraste l'importance relative de
l'apport d'eau du Pacifique, de la remise en suspension des sédiments du
plateau, de l'apport diagénétique, du transport de la glace, de l'apport
fluviatile et du dépôt éolien (par le vent) comme sources de fer dans
l'Arctique. Ce travail aidera les modélisateurs du climat à prévoir les
incidences des changements climatiques sur le cycle du fer dans l'océan Arctique
ainsi que les changements de la productivité marine et de la structure du réseau
trophique en réaction aux changements de l'étendue des glaces de mer, de
l'apport fluviatile et des propriétés oxydoréductrices des sédiments du plateau
sous l'effet du réchauffement de la planète.
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English, Michael
Université Wilfrid Laurier
(256 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Obtention d'informations sur le manteau nival de la toundra ouverte, pour
l'analyse climatologique à partir de mesures spatiales passives de micro-ondes
Dans le bassin hydrographique de la rivière Coppermine (Territoires du Nord
Ouest), la toundra présente une surface mixte de rivières, de lacs et de manteau
nival. Le volume d'eau dans cette région présente de fortes variations. Une
méthode de mesure spécialisée permettra de mieux comprendre le rôle de l'eau
dans la toundra. À l'aide d'un petit avion utilisé pour effectuer des mesures
spatiales passives de micro-ondes, l'équipe du professeur English peut comparer
les données du rayonnement naturel à celles des observations satellitaires. En
comparant les mesures terrestres, les informations obtenues à l'aide du petit
avion et les données satellitaires, il est possible d'établir un rapport
mathématique qui permet de corriger toute erreur inhérente à l'imagerie
satellitaire due à la distribution nivale ou à la glace des lacs.
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Evans, Wayne
Université de Trent
(204 000 $ sur trois ans, 2002)
Projet : Forçage radiatif des gaz à effet de serre dans la troposphère
Le forçage radiatif des gaz à effet de serre est un
important facteur de changement climatique. Le projet a recours à des techniques
de télédétection pour mesurer le forçage climatique attribué à différents gaz à
effet de serre (y compris la vapeur d'eau) à divers endroits ainsi que sous la
couverture nuageuse. Les mesures du forçage du climat fourniront un ensemble de
données avec lesquelles on pourra comparer les modèles de circulation générale
(le MCG 3 et le CCM3 du NCAR). On pourra également les comparer aux prévisions à
partir des codes du MCG pour déterminer les écarts entre le modèle et les
mesures.
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Folkins, Ian
Université Dalhousie
(62 500 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Bilan moyen de la vapeur d'eau de la troposphère tropicale
Une grande partie du
réchauffement que l'on peut observer dans les modèles climatiques est associée
au dioxyde de carbone, lequel peut être attribué à l'accroissement de la vapeur
d'eau. Un mécanisme de rétroaction de la vapeur d'eau existe donc, et celui-ci
peut avoir une influence importante sur le degré des changements climatiques
futurs, c. à d. ceux qui pourront survenir au cours des cent prochaines années.
Cette étude utilise des mesures recueillies par satellite, par avion et par
radiosonde dans les tropiques pour caractériser de façon plus précise les
diverses sources de vapeur d'eau libérée dans l'atmosphère tropicale. Les
résultats aideront les modélisateurs de la circulation globale à déterminer si
le cycle hydrologique est modélisé de façon réaliste, et à mieux comprendre les
incertitudes associées à la fois à la taille et à la nature du mécanisme de
rétroaction de la vapeur d'eau.
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Francois, Roger
Université de la Colombie-Britannique
(286 950 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Quantification des changements dans les formations d'eau profonde de
l'Atlantique Nord associées à des changements climatiques brusques
Des études de carottes de glace et de sédiments océaniques ont mis en évidence
des changements climatiques brusques de grande envergure au cours de l'histoire
de la Terre. Parce que nous savons maintenant que le climat mondial peut
connaître des changements dramatiques et rapides (parfois, en quelques décennies),
il est devenu plus urgent d'améliorer notre capacité de prévision des
répercussions climatiques de l'augmentation continue des concentrations de gaz
carbonique anthropique dans l'atmosphère. Le projet du professeur Francois porte
sur l'examen des formations d'eau profonde dans l'Atlantique Nord pour la
période du dernier cycle climatique (depuis les derniers 130 000 ans), à l'aide
d'un traceur de la circulation océanique récemment identifié et préservé dans
les sédiments de l'Atlantique. En comprenant mieux comment et quand sont
apparues les formations d'eau profonde par rapport à ces changements climatiques
marqués, le chercheur espère pouvoir clarifier le rôle des activités humaines
dans notre climat en mutation.
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Fredeen, Arthur
Université du Nord de la Colombie Britannique
(405 497 $ sur trois ans, 2002)
Projet : Un modèle régional du bilan du carbone et du SIG pour une forêt de recherche
subboréale en Colombie Britannique
Le bilan du carbone d'une forêt subboréale
sera examiné et modélisé dans un site près de Prince George, au cœur de la
Colombie Britannique. La recherche porte sur les liens entre les stocks et les
flux du carbone et les facteurs climatiques et environnementaux, y compris le
microclimat, la température et l'eau. Des travaux additionnels permettront
d'évaluer les répercussions des pratiques de gestion des forêts sur les bassins
de carbone dans les forêts de la province. L'initiative contribuera à la
validation des modèles informatiques régionaux et nationaux du bilan du carbone
et aidera à établir des points de référence pour les études d'inventaire du
carbone à long terme.
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Gajewski, Konrad
Université d'Ottawa
(265 700 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Variabilité du climat arctique mesurée selon plusieurs échelles temporelles
Le changement climatique pourrait avoir de sérieux impacts sur l'environnement
arctique et, selon certaines études, le réchauffement mondial a déjà des
incidences sur l'Arctique. Toutefois, la variabilité climatique naturelle du
nord du Canada n'est pas tellement bien connue. Il est difficile de déterminer
cette variabilité et ses impacts sur le nord du Canada sans une image exacte des
variations climatiques historiques. Ce projet permettra l'analyse des pollens et
d'autres organismes des sédiments lacustres qui permettent de documenter les
variations climatiques à plusieurs sites de l'archipel arctique. On établit des
rapports entre le pollen déposé dans les sédiments lacustres et la végétation
régionale, car des changements dans les assemblages de pollen observés dans les
carottes de sédiments peuvent indiquer à quel rythme la végétation a répondu aux
variations climatiques antérieures. En examinant des échantillons prélevés dans
l'ensemble de l'Arctique, notamment le pollen piégé dans les calottes glaciaires,
il est possible d'obtenir une image plus complète des variations climatiques
historiques.
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Gillis, Kathryn
Université de Victoria
(99 095 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Évaluer le rôle de l'altération du fond marin dans le cycle planétaire du
carbone
On sait que la croûte océanique réagit chimiquement avec les océans et
apporte des flux de carbone importants dans les zones de subduction. Toutefois,
le rôle de l'altération du plancher océanique dans le cycle planétaire du
carbone est très peu connu, même s'il joue un rôle important dans la génération
des flux de CO2 volcaniques. Ce projet utilise des carottes de sondage de la
croûte océanique supérieure récupérées sur divers sites dans l'océan Atlantique
et dans l'océan Pacifique de même qu'un éventail de techniques de détection des
isotopes et des éléments présents à l'état de traces, pour déterminer les
conditions environnementales qui favorisent la précipitation du carbone. Les
résultats de cette étude serviront à quantifier les stocks de CO2 dans la croûte
océanique et à identifier les variables qui contrôlent la quantité et la
distribution spatiale du carbone ainsi stocké.
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Girard, Éric
Université du Québec à Montréal
(298 300 $ sur trois ans, 2002, complet
juin 2005)
Projet : Simulation des interactions aérosols nuages climat dans l'Arctique
Les nuages
influent sur la quantité de rayonnement solaire qui atteint la surface de la
terre et la quantité de rayonnement infrarouge qui s'échappe vers l'espace;
ainsi, la température de surface est étroitement liée à la couverture nuageuse.
Les chercheurs examineront les effets des aérosols d'acide sulfurique provenant
de sources principalement anthropiques, sur la formation des nuages dans
l'Arctique, et leurs effets sur le climat de l'Arctique. Les résultats serviront
aussi à améliorer les modèles régionaux des changements climatiques.
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Hocking, Wayne
Université de Western Ontario
(462 750 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Processus et dynamique de la tropopause relativement au transport de l'ozone, à
l'ozone troposphérique et à la climatologie de l'ozone
Bien que souvent
considérée comme le " couvercle " de la troposphère, la tropopause est loin
d'être une couche imperméable. Elle peut, à l'occasion, se déchirer, ou former
des plis et des intrusions dans la troposphère, ce qui provoque souvent un
mélange entre la tropopause et la stratopause. Ce projet vise à déterminer le
pourcentage de l'ozone troposphérique provenant de la stratosphère par de tels
procédés. Cette recherche utilise des mesures et des observations simultanées à
partir de radars profileurs de vent, d'ozonesondes et de radiosondes
copositionnés, et inclut d'autres éléments comme les fluorocarbures, la vapeur
d'eau, le monoxyde de carbone et le méthane, dans certaines circonstances.
Plusieurs comparaisons d'études de cas seront réalisées avec un modèle de
prévision régional MSC de haute résolution (21 km, sur trois ans) et des modèles
de la pollution
(CHRONOS et AURAMS).
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Kaminski, Jacek
Université York
Projet : Études chimiques dynamiques de la troposphère
et de la stratosphère à l'aide du modèle haute résolution GEM-Strato
(300 000 $ sur 3 ans)
Ce projet a pour objet la mise au point d'un modèle à haute résolution spatiale
de la stratosphère et de la troposphère devant permettre à des chercheurs
canadiens de collaborer à des projets internationaux et de participer à des
études chimiques et dynamiques de ces importantes régions de l'atmosphère.
GEM-Strato, version verticalement élargie du modèle global environnemental
multi-échelle d'Environnement Canada (SMC), est utilisé pour étudier la
résolution spatiale et son incidence relativement au développement des nuages
stratosphériques polaires qui se forment à de basses températures dans la
stratosphère, au niveau de la couche d'ozone. Le projet améliorera la
modélisation du transport et des processus chimiques dans la stratosphère. Le
schéma perfectionné des nuages stratosphériques polaires, la prise en compte des
processus chimiques hétérogènes et la capacité de prévision du GEM -Strato
faciliteront la prévision des conditions d'air appauvri en ozone au Canada.
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Kellman, Lisa
Université St. Francis Xavier
(198 300 $ sur trois ans, 2002)
Projet : Évaluation du rôle de l'enthalpie du sol pour la gestion de la production de
dioxyde de carbone au Canada
Ce projet vise à étudier le rôle de l'énergie
emmagasinée pour la gestion des émissions de surface du dioxyde de carbone (un
gaz à effet de serre) dans le premier mètre de sol. Les recherches se déroulent
en Nouvelle Écosse dans des sites où les sols et l'utilisation des terres sont
différents. L'objectif principal de la recherche est de déterminer comment le
stockage thermique annuel dans le sol - et donc la production et l'émission de
dioxyde de carbone - varient selon les fluctuations de la température de l'air.
Le projet apportera une contribution importante à la compréhension et à la
modélisation de scénarios possibles du réchauffement planétaire.
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Kushner, Paul
Université de Toronto
(276 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Prévisions améliorées pour le secteur de l'Atlantique Nord à l'aide d'une
classification de type A et de type N
Pour l'avenir économique du Canada, il est essentiel d'améliorer notre capacité
d'appliquer les prévisions météorologiques et climatiques à une échelle
temporelle aussi longue que possible. Le professeur Kushner travaille à
l'élaboration de nouvelles méthodes de prévisions climatiques selon une échelle
temporelle saisonnière de trois à quatre mois. En combinant l'analyse des
observations météorologiques et les résultats des modèles informatiques de
l'atmosphère, on voit apparaître deux profils distincts des températures et des
vents de surface en hiver : le profil de type A, qui existe à l'échelle de
l'hémisphère, de la troposphère à la stratosphère, et le profil de type N, que
l'on retrouve principalement dans le secteur de l'Atlantique Nord, au niveau de
la troposphère. Des chercheurs américains ont montré que les hivers
nord-américains sont habituellement dominés par l'un ou l'autre de ces profils;
les travaux du professeur permettront d'améliorer notre caractérisation de ces
deux profils grâce à un examen des observations antérieures, à des modèles
simples et à des modèles climatiques poussés.
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Lafleur, Peter
Université Trent
(475 850 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Étude des échanges de dioxyde de carbone dans la toundra canadienne
Cette
recherche examine les changements environnementaux et les flux de carbone dans
l'Arctique canadien en utilisant des installations de recherche (TERS) situées
au lac Daring, dans les T. N. O. Les mesures portent sur les échanges de carbone
à trois échelle différentes : écosystème, parcelle
(toundra) et espèces végétales. Les résultats seront utilisés pour déterminer :
le bilan net actuel des sources/puits de CO2 dans les communautés végétales de
la toundra arctique canadienne; la variabilité saisonnière et annuelle des
échanges de CO2 dans la toundra arctique; et pour caractériser les facteurs
biotiques et abiotiques qui affectent les échanges de carbone dans les
écosystèmes de la toundra arctique.
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Lamoureux, Scott
Université Queen's
(55 400 $ sur deux ans, 2002, complet
mars 2006)
Projet : Reconstruction de la variabilité hydrologique à long terme et des extrêmes de
débit sur le fleuve Columbia (Colombie Britannique) au moyen de sédiments
lacustres varvés
Le projet examine les couches annuelles de sédiments du lac
Arrow supérieur pour évaluer la décharge annuelle du fleuve Columbia au cours du
dernier millénaire. L'information servira à déterminer les variations à long
terme du régime d'écoulement et à définir les extrêmes, comme les inondations et
les sécheresses. Les données aideront à valider les changements climatiques à
long terme et à déterminer si les régimes sont liés à des variations aux
configurations de la circulation océanique, et dans quelle mesure.
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Lohmann, Ulrike
Université Dalhousie
(412 000 $ sur trois ans, 2001, complet septembre 2005)
Projet : Analyse en laboratoire d'un rôle anthropique dans la nucléation de la glace
La
glace est un facteur important dans la problématique du climat et de la qualité
de l'air : sa présence influence la durée de vie des nuages et des gaz en
traces. On entend créer un laboratoire d'étude de la nucléation de la glace pour
étudier le rôle joué dans la formation de glace par le noir de carbone et la
poussière minérale présents dans les aérosols atmosphériques. On examinera
l'effet exercé par la température sur la capacité de nucléation de la glace de
différents types d'aérosols, tout comme l'effet des gaz en traces sur la
capacité des aérosols à servir de noyaux de glace. Ce projet permettra de mieux
caractériser les propriétés microphysiques des nuages dans les modèles sur le
climat et la qualité de l'air, et plus particulièrement la capacité de
glaciation des nuages en surfusion, et de mieux comprendre les mécanismes de
nucléation de la glace.
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Loewen, Mark
Université d'Alberta
(336 102 $ sur trois ans, 2002)
Projet : Échanges gazeux air mer attribuables aux vagues déferlantes à petite échelle
Cette recherche permettra d'améliorer la modélisation du climat mondial grâce à
une meilleure compréhension du rôle que les vagues déferlantes à petite échelle
jouent dans l'échange air-mer de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de
carbone.
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Luckman, Brian
Université Western Ontario
(418 600 $ sur trois ans, 2001)
Projet : Constitution d'une base de données substitutives pour le climat des 300
dernières années dans la Cordillère canadienne
Ce projet représente une
contribution canadienne à un important projet international, l'Inter American
Institute for Global Change Research Collaborative Network, qui compare des
données sur la variabilité climatique depuis l'Alaska jusqu'à la Terre de Feu.
Le projet consiste à documenter les variations climatiques survenues dans
l'Ouest du Canada au cours des 300 à 500 dernières années par la constitution
d'un réseau de données climatologiques substitutives dérivées des anneaux de
croissance des arbres. Aux limites inférieures et supérieures de la zone de
végétation arborescente, la croissance des arbres est particulièrement sensible
aux conditions climatiques. Les essences d'arbres à longue durée de vie
fournissent des données annuelles sur les précipitations et les températures. On
intégrera cette information à une base de données intégrée et accessible, qui
servira à reconstituer les variations climatologiques antérieures à l'échelle
locale, régionale et continentale. En outre, les données provenant des anneaux
de croissance permettent d'étudier la relation entre le climat et la production
de biomasse/le piégeage du carbone pour les essences dominantes de la région. On
évaluera la capacité des systèmes forestiers naturels à capter davantage de
carbone en réaction aux changements climatiques. Il est essentiel de documenter
et de comprendre la variabilité naturelle du climat pour bien modéliser les
climats futurs, car les futurs changements climatiques d'origine anthropique
viendront s'ajouter à cette constante variabilité naturelle.
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McConnell, John
Université York
(139 000 $ sur deux ans, 2002, complet
décembre 2005)
Projet : Mesure de la colonne d'ozone à partir des archives astronomiques
Compte tenu des
préoccupations à propos des changements qui se produisent dans la colonne
d'ozone terrestre de la stratosphère, nous devons en apprendre davantage sur ce
qu'étaient les niveaux non perturbés avant l'utilisation des satellites dans les
années 1970. Le registre le plus long est probablement celui d'Arosa qui remonte
à 1926. La recherche permet d'étudier et d'analyser les mesures de la colonne
d'ozone au début du XXe siècle ou même avant, au moyen des signatures d'ozone
tirées des données historiques d'observation des étoiles de plusieurs
observatoires astronomiques du monde. La recherche offrira des données très
importantes sur les changements à l'ozone au cours d'une période plus longue que
celle pour laquelle nous disposons actuellement des données. La recherche
contribuera à l'amélioration de nos connaissances sur les variations de la
couche d'ozone de la terre.
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Monahan, Adam
Université de Victoria
(150 000 $ sur trois ans, 2002, complet
janvier 2006)
Projet : Paramétrage stochastique du climat à l'échelle inférieure à la maille
Le climat
de la terre est un système d'une extrême complexité. Les modèles mathématiques
du système nous aident à comprendre de système mais il est encore impossible de
décrire explicitement certains processus. Le problème que pose la représentation
de processus encore inexpliqués dans les modélisations climatiques explicites
est appelé paramétrage à l'échelle inférieure à la maille. Ce projet vise à
étudier l'importance de la variabilité à l'échelle inférieure à la maille et
prévoit une stratégie d'intégration de cette variabilité aux modèles
opérationnels utilisés pour comprendre le système climatique et les
répercussions que l'humain peut avoir sur ce dernier.
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Monahan, Adam
Université de Victoria
(130 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Interactions dans le système climatique en fonction d'échelles spatiales et
temporelles
Une meilleure compréhension des interactions spatiales et temporelles dans le
système climatique est nécessaire pour améliorer notre capacité de simuler la
variabilité actuelle de ce système et pour prévoir comment celle-ci pourrait
changer en réponse aux activités humaines. Ce projet tient compte des
interactions entre différentes échelles spatiales et temporelles en fonction des
trois points suivants : la nature de la variabilité des vents marins, qui
détermine le type des interactions entre l'océan et l'atmosphère, la variabilité
de l'atmosphère tropicale, importante pour le phénomène d'El Niño (qui a un
impact marqué sur Canada) et, enfin, les caractéristiques dynamiques de
variabilité atmosphérique à faible fréquence, qu'il importe de comprendre pour
améliorer les prévisions météorologiques à long terme.
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Moore, Robert et Punshon, Steve
Université Dalhousie
(65 532 $ sur trois ans, 2001, complet juin 2004)
Projet : Cinétique des mécanismes marins de production et de destruction de l'hémioxyde
d'azote
De projet examinera les processus océaniques influençant l'hémioxyde
d'azote, un gaz à effet de serre dont les concentrations montrent une
augmentation à long terme dans l'atmosphère. Les microorganismes qui peuplent
l'océan sont une des sources d'hémioxyde d'azote. L'un des principaux problèmes
que pose l'étude détaillée de ce gaz dans l'océan est qu'il est difficile de
séparer les processus de production et de destruction du gaz pour obtenir une
valeur nette de chacun. Ce projet aidera à distinguer et à quantifier ces
processus et approfondira nos connaissances sur le rôle des océans dans les
concentrations d'hémioxyde d'azote dans l'atmosphère. En bout de ligne, ces
travaux amélioreront notre capacité de prévoir les concentrations futures
d'hémioxyde d'azote dans l'atmosphère et, par ricochet, contribueront à la
prédiction des changements climatiques.
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Moore, Timothy
Université McGill
(300 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Échange atmosphérique du méthane et de l'oxyde nitreux dans les sols des
forêts canadiennes
Les sols des forêts des zones sèches jouent habituellement le rôle de puits pour
le méthane atmosphérique et de source pour l'oxyde nitreux, deux importants gaz
à effet de serre. Il existe toutefois peu d'information sur le flux de ces deux
gaz dans l'environnement forestier. Le projet du professeur Moore consiste à
mesurer le flux de ces deux gaz dans les régions boréales de cinq provinces,
notamment après des perturbations comme l'exploitation forestière ou le
reboisement des terres agricoles. Comparées aux résultats des nouveaux modèles
et des modèles établis, les mesures sur le terrain permettent de mieux
comprendre la prévisibilité des flux gazeux dans la forêt boréale canadienne,
ainsi que les processus qui les régissent.
_____________________
Myers, Paul
Université Memorial de Terre-Neuve/Université de l'Alberta
(192 500 sur trois ans, 2001, complet janvier 2005)
Projet : Variabilité décennale du climat dans la zone subpolaire de l'Atlantique Nord
Ce
projet permettra d'améliorer un modèle régional existant de la mer du Labrador
en étudiant le rôle de l'eau douce dans le système océanique et climatique de la
mer du Labrador et d'autres régions subpolaires de l'Atlantique Nord. Il servira
également à quantifier les effets des déplacements d'eau douce dans l'archipel
canadien vers la mer du Labrador et des phénomènes de convection en eau profonde
qui s'y associent. On pourra ainsi établir des paramètres pour des modèles
climatiques à résolutions moins élevées. Dans son ensemble, le projet aidera à
mieux comprendre la variabilité du climat (surtout d'une décennie a l'autre)
dans la région de l'Atlantique.
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Mysak, Lawrence
Université McGill
(289 785 $ sur trois ans, 2002, complet
janvier 2006)
Projet : Recherche sur les rétroactions géosphère biosphère interglaciaires et glaciaires,
modélisation du système climatique
Cette recherche a recours à un modèle couplé
biosphère géosphère du système terrestre afin d'examiner un certain nombre de
problèmes climatiques à long terme associés aux périodes glaciaire et
interglaciaire. Elle permettra d'améliorer la compréhension des relations entre
les mécanismes de rétroaction biogéophysique et biogéochimique.
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Norman, Ann Lise
Université de Calgary
(63 640 $ sur trois ans, 2002, complet
mars 2006)
Projet : Tendances spatiales et temporelles du DMS dans les aérosols de l'Arctique
Les
variations naturelles entre deux aérosols atmosphériques - le diméthylsulfure et
l'acide méthane sulfonique - sont étudiées à deux endroits dans l'Arctique. Les
deux aérosols influent sur le comportement atmosphérique. Une augmentation de la
quantité d'aérosols libérée par le réchauffement des températures de l'océan,
l'accroissement de l'activité biologique et l'agrandissement des surfaces d'eaux
libres dans l'Arctique composeraient un mécanisme de refroidissement naturel qui
pourrait partiellement contrebalancer les effets de la hausse des températures
mondiales. Cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes de
rétroaction complexes associés aux variations du climat dans les régions
arctiques.
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Patterson, William
Université de la Saskatchewan
Projet : Climat holocène reconstruit à haute résolution
d'après les sédiments lacustres, la cellulose et les spéléothèmes
(299 360 $ sur 3 ans)
La sécheresse qui a touché récemment les Prairies canadiennes était-elle un
événement isolé ou la répétition d'un phénomène qui s'est maintes fois reproduit
par le passé? Devant l'impossibilité de consulter des archives météorologiques
remontant à plus d'une centaine d'années, des scientifiques trouvent des moyens
d'explorer le climat passé en se fondant sur les archives naturelles
enregistrées dans les sédiments lacustres, le tronc des arbres (anneaux de
croissance) et les spéléothèmes. Aux fins de ce projet, des techniques
spécialisées faisant appel notamment aux isotopes de l'hydrogène, de l'oxygène,
du carbone et de l'azote seront utilisées pour estimer les conditions passées en
matière de précipitations et de température dans l'Ouest canadien. Cela devrait
aider à mettre en perspective les phénomènes extrêmes observés récemment, soit
en tant que composantes cycliques de la variation à long terme du climat ou en
tant qu'événements rares ou isolés, activés par l'homme, dans notre système
climatique.
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Peng, Changhui
Université Lakehead
(210 000 $ sur trois ans, 2001, complet août 2005)
Projet : Effets des changements climatiques sur les écosystèmes de la forêt boréale
ontarienne : évaluation des impacts et conséquences pour les bilans du carbone
Le Modèle climatologique mondial prédit qu'un doublement de la teneur de dioxyde
de carbone augmentera de trois à cinq degrés la température moyenne de l'air en
Ontario durant la saison de croissance et perturbera les régimes régionaux des
précipitations. Il est urgent de mieux comprendre les répercussions des futurs
changements climatiques sur les écosystèmes de la forêt boréale ontarienne, y
compris sur les bilans du carbone et sur les changements dans le flux de carbone
entre la végétation et l'atmosphère. Ce projet évaluera les incidences des
changements climatiques sur les forêts de l'Ontario et permettra de mieux
comprendre les effets des changements climatiques sur les principaux processus
et mécanismes des puits et des sources de dioxyde de carbone. Un nouveau modèle
dynamique du carbone et de la croissance forestière basé sur des procédés sera
mis au point, étalonné et mis à l'essai. On concevra des stratégies
d'aménagement forestier durable qui tiennent compte de ces effets et qui
maximisent le piégeage du carbone.
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Quinton, William
Université Simon Fraser
(360 000 $ sur trois ans, 2001, complet
avril 2005)
Projet : Représentation et mise à l'échelle de l'humidité du sol et de la neige dans les
schémas de surface terrestre des modèles climatiques pour les régions froides
Les modèles climatiques régionaux (MCR) servent à simuler le cycle de l'eau et
de l'énergie dans l'atmosphère. Les schémas de surface terrestre (interaction du
flux d'énergie et de masse à l'interface atmosphère-terre) sont un élément
important des MCR. Cette étude vise à bonifier les simulations des MCR par la
mise au point de meilleurs schémas de surface terrestre. On entend améliorer le
schéma de surface terrestre WATCLASS en y incluant un bilan hydrique (tenant
compte des débits entrant dans le sol, des quantités d'eau stockées en surface
ou dans le sous-sol, ou des débits sortants). C'est là un aspect important, car
l'incapacité générale des modèles climatiques à bien prédire les processus
hydrologiques entraîne une exclusion des ressources hydriques dans les scénarios
de réchauffement planétaire et de changements climatiques.
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Ridgwell, Andrew
Université de la Colombie-Britannique
(182 400 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Acidification anthropique des océans : répercussions sur le cycle du carbone
et sur le changement climatique
Les océans contribuent à limiter les impacts des activités humaines sur le
climat en absorbant environ un tiers de tout le gaz carbonique (CO2)
libéré dans l'atmosphère par la combustion des combustibles fossiles. Comme la
dissolution du CO2 dans les eaux de surface produit un acide faible,
les océans connaissent une acidification accrue, qui a des effets nocifs sur
beaucoup d'organismes marins, notamment ceux qui ont des coquilles ou des
squelettes à base de carbonates. Le professeur Ridgwell examine les conséquences
des concentrations atmosphériques futures de CO2 sur l'acidification
de l'océan. En élaborant un modèle informatique innovateur du cycle du carbone
et du climat en milieu marin, le chercheur devrait être en mesure de prévoir les
changements dans l'acidité des eaux de la surface des océans et d'évaluer les
changements éventuels de la production de carbonate en milieu océanique.
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Roulet, Nigel
Université McGill
Projet : Modifications des émissions nettes de gaz à
effet de serre à l'échelle régionale en raison des changements de la couverture
terrestre associés à la création de réservoirs pour la production
d'hydroélectricité
(399 150 $ sur 3 ans)
À l'heure actuelle, la production d'énergie hydroélectrique est la forme la plus
importante et la plus socialement acceptable de production d'énergie de masse à
partir de ressources non fossiles. Toutefois, la création des réservoirs
engendre des émissions de gaz à effet de serre (GES), et une question critique
demeure sans réponse : Quel est le changement net des échanges de GES dans le
paysage à l'échelle régionale après la création du réservoir par comparaison à
avant sa création? Ensuite, s'il y a un changement important, pendant combien de
temps persiste-t-il? Ce projet s'attaque à ces questions de deux manières : par
une étude intensive de la région de la centrale Eastmain aménagée récemment par
Hydro-Québec, et par la mesure et la modélisation des échanges à l'échelle du
paysage avec des modèles de simulation des écosystèmes, des données de
télédétection et des caractérisations paléoécologiques des écosystèmes, ou sans
ces moyens. L'objectif de ce travail est d'offrir une base de référence pour
comparer la production d'énergie hydroélectrique nécessitant la création
d'immenses réservoirs avec d'autres modes de production d'énergie.
_____________________
Royer, Alain
Université de Sherbrooke
(232 000 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Paramétrage des hautes altitudes nordiques par satellite
Les scénarios de
l'évolution future du climat prédisent que les changements climatiques seront
particulièrement importants dans les hautes altitudes. Ce projet vise à établir
dans quelle mesure la dynamique du pergélisol, des lacs et des milieux humides
accroît les échanges d'énergie et d'humidité avec l'atmosphère, et influe sur
l'amplitude des changements climatiques futurs. En utilisant des données sur les
paramètres géophysiques obtenues par satellite, le projet examinera la
variabilité et les changements récents dans le climat subarctique et boréal
canadien. Les résultats attendus de cette étude sont de deux ordres : 1) mise au
point de nouvelles méthodes d'analyse et d'interprétation des données de
télédétection à l'échelle des caractéristiques et des processus à la surface de
la Terre; et 2) meilleure compréhension des interactions entre les
caractéristiques de la surface et la variabilité du climat, en rapport avec le
budget énergétique régional et le comportement hydrométéorologique de
l'environnement nordique.
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Sauchyn, David
Université de Regina
(102 000 $ sur trois ans, 2001, complet
decembre 2005)
Projet : Variabilité climatique dans l'intérieur canadien : couplage entre données
substitutives et simulations du modèle climatique mondial
Cette recherche
concernant la variabilité climatique des 1 000 dernières années dans l'intérieur
de l'Ouest canadien permettra d'améliorer la modélisation de la variabilité
climatique future et l'interprétation des climats antérieurs. La variabilité
climatique simulée au moyen de modèles climatologiques mondiaux sera comparée à
la variabilité climatique estimée à l'aide de données paléoclimatologiques. Les
informations ainsi obtenues permettront d'évaluer les répercussions de la
variabilité climatique sur les systèmes naturels et sociaux. Les autorités
canadiennes seront mieux en mesure d'élaborer des politiques et des programmes
visant à réduire les coûts des extrêmes climatiques et de la variabilité
climatique.
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Schiff, Sherry
Université de Waterloo
(267 446 $ sur trois ans, 2001, complet
juillet 2005)
Projet : Réservoirs et paysages inondés : une abondante source de gaz à effet de serre au
Canada
Les inondations causées par l'aménagement de réservoirs hydroélectriques
libèrent dans l'atmosphère, sous forme de gaz à effet de serre (GES), le carbone
emmagasiné dans les sols forestiers et marécageux. Cette étude vise à déterminer
: si les nouvelles surfaces constituées par des bordures tourbeuses
antérieurement submergées agissent comme sources ou comme puits de carbone; les
facteurs qui déterminent le degré d'oxydation du méthane (CH4) dans les
réservoirs; la longévité des sources de carbone dans les zones de plateaux et
les zones humides. On s'efforcera principalement d'évaluer l'ampleur des sources
et des puits de carbone et des processus qui touchent les flux de GES associés à
la construction de réservoirs dans le Nord du Canada. Un modèle dynamique basé
sur les processus sera élaboré pour simuler le cycle du carbone dans des
réservoirs inondés de diverses communautés végétales de la forêt boréale. On
pourra ensuite évaluer les stratégies d'atténuation proposées avant l'inondation.
Cette étude permettra de mieux évaluer la réaction des zones humides aux
inondations que pourrait engendrer le réchauffement planétaire dans les zones de
pergélisol du Canada et de la Sibérie.
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Schwarcz, Henry
Université McMaster
(254 200 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Relevé des paléotempératures holocènes à partir de l'analyse des isotopes
stables des spéléothèmes et de leurs inclusions fluides
Dans les cavernes
profondes où les changements de température se manifestent très graduellement,
des dépôts se forment à partir des ruissellements de la pluie et de la neige qui
tombent au-dessus de la caverne. Les spéléothèmes sont des dépôt de calcite qui
se forment dans les cavernes de pierre calcaire; ils comprennent les
stalagmites, stalactites et les coulées stalagmitiques. Ce projet portera sur
les derniers 10 000 ans, soit la période écoulée depuis la fin de la dernière
époque glaciaire où le climat était généralement plus doux mais subissait des
fluctuations périodiques. Diverses méthodes seront utilisées pour déterminer
l'évolution de la température durant l'holocène dans des cavernes de l'Ouest
canadien et du nord-est des États-Unis.
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Sharp, Martin
Université de Alberta
(583 695 dollars répartis sur deux ans, 2005)
Projet : Variabilité du climat arctique et de la glace marine au cours du dernier
millénaire : leçons du bilan massique de la calotte glaciaire
Le climat mondial a changé au cours du dernier millénaire, mais nulle part
autant que dans l'Arctique. Scellé dans des couches de glace vieilles de
plusieurs milliers d'années, le registre climatique mondial a été préservé au
cours des siècles. Par l'examen de carottes de glace prélevées en profondeur
dans un champ de glace de l'île d'Ellesmere, des chercheurs étudient les signes
d'événements historiques de changement climatique qui vont des éruptions
volcaniques vérifiées historiquement aux essais thermonucléaires. Grâce à ces
indicateurs conservés dans les glaces, il devrait être possible de déterminer la
chronologie des changements climatiques. Ce projet doit aussi examiner comment
la glace marine répond aux changements en fonction du temps, ainsi que les
rapports entre la glace marine et l'état général des glaciers et des calottes
glaciaires dans la région.
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Shepherd, Gordon
Université York
(330 000 $ sur trois ans, 2002)
Projet : Amélioration des connaissances du climat par des observations mésosphériques
mondiales et la comparaison avec les modèles
L'atmosphère terrestre, à une
altitude se situant entre 70 km et 120 km, est très importante. C'est dans cette
zone que l'énergie de la surface de la terre se mélange avec le rayonnement
solaire provenant de l'espace. Ces deux influences sont fortes et peuvent être
facilement étudiées. Même des changements modestes de rayonnement solaire
atteignant la surface de la terre peuvent produire des changements observables
dans les conditions de la basse atmosphère. Ce projet examine ces changements
dans la basse atmosphère à l'aide de la grande base de données de
l'interféromètre d'imagerie des vents (WINDII) du Canada, qui est installé à
bord du satellite de recherche sur la haute atmosphère (UARS) de la NASA. En
plus de l'analyse de la base de données de WINDII, des études de modélisation
informatique exhaustives seront aussi entreprises pour évaluer l'influence de la
composante solaire sur les changements dans la zone de 70 à 120 km et sur les
variations du climat.
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Simpson, André
Université de Toronto
(275 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Régulation climatique de la composition du carbone organique dans le sol et
mesures possibles de lutte contre le réchauffement mondial
Les sols jouent à la fois le rôle de puits et de source de gaz carbonique. De
plus, le carbone organique du sol (COS) représente la plus grande source
terrestre de carbone, et on estime qu'elle représente de la moitié aux deux
tiers du bassin terrestre total de carbone. La mesure exacte du COS représente
un défi, mais elle est nécessaire pour bien comprendre le flux du carbone
mondial et pour bien choisir les mesures de lutte contre le réchauffement
mondial. Le professeur Simpson utilise des outils fonctionnant à l'échelle
moléculaire pour mieux comprendre la formation et la stabilisation des matières
organiques dans le sol, ainsi que pour déterminer comment ces structures sont
liées aux conditions climatiques actuelles et futures.
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Simpson, Myrna
Université de Toronto
(300 320 $ sur trois ans, 2002, complet
juillet 2005)
Projet : Évaluer le rôle du carbone organique du sol labile et réfractaire dans le cycle
mondial du carbone
Les sols sont à la fois une source et un puits de dioxyde de
carbone. Le carbone organique du sol (COS) constitue aussi la plus grande source
de carbone terrestre et représenterait entre la moitié et les deux tiers du
bassin terrestre total de carbone. La mesure précise du COS est une tâche ardue
mais nécessaire si l'on veut comprendre les flux de carbone mondiaux et les
réponses écologiques au réchauffement de la planète. Cette recherche est axée
sur l'étude de la nature et de la structure du COS de divers écosystèmes (forêts,
prairies et terres agricoles) et permettra une modélisation plus exacte des
cycles mondiaux.
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Sloan, James
Université de Waterloo
(278 057 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Étude de réactions hétérogènes de radicaux libres avec des matières
organiques sur les surfaces d'aérosols atmosphériques
Ce projet permettra de mieux comprendre les interactions chimiques entre les gaz
et les phases condensées des aérosols liquides et solides dans l'atmosphère. Il
permettra également de faire avancer nos connaissances sur les aérosols
organiques, les composés organiques semivolatils et d'autres composés pour les
modèles climatiques et de transfert radiatif. Dans la mesure du possible, les
données expérimentales seront intégrées aux modèles de transport chimique
régionaux développés au Centre des sciences atmosphériques de l'université.
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Strachan, Ian
Université McGill
(222 570 $ sur trois ans, 2001, complet
janvier 2006)
Projet : Réduction des incertitudes entourant les émissions de gaz à effet de serre
provenant des exploitations agricoles grâce aux propriétés de la couche limite
nocturne
Les systèmes agricoles canadiens contribuent aux émissions de gaz à
effet de serre tels que le dioxyde de carbone, l'oxyde nitreux et le méthane.
Les estimations actuelles des émissions au niveau de la ferme se caractérisent
par une forte incertitude, due à l'absence de mesures directes et aux
difficultés d'extrapolation. Ce projet consistera à mesurer, dans la couche
limite nocturne (la couche d'air sub-superficielle qui se forme durant les nuits
calmes), les émissions de gaz à effet de serre provenant de sources agricoles de
l'Est ontarien et de l'Ouest québécois. Des données complémentaires issues de
diverses variables (sols, couverture terrestre, conditions météorologiques)
permettront de modéliser les émissions provenant de champs homogènes. On pourra
ainsi mieux évaluer les émissions de gaz à effet de serre et fournir aux
décideurs une information plus exacte qui leur permettra de mieux promouvoir la
réduction des gaz à effet de serre.
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Strong, Kimberly
Université de Toronto
(225 000 $ sur trois ans, 2001, complet
juillet 2005)
Projet : Indicateurs stratosphériques des changements climatiques
Cette recherche
fournira de nouvelles données sur la destruction de l'ozone par les CFC dans la
stratosphère et au-dessus du pôle, ce qui permettra d'améliorer les modèles
climatiques actuels. Ces deux types de pertes d'ozone sont étroitement lies au
système du climat mondial, même si on croit souvent qu'il s'agit de deux
problèmes distincts. Ce projet nous aidera à mieux comprendre le lien qui existe
entre l'ozone et les changements climatiques et à approfondir nos connaissances
sur la destruction de l'ozone dans l'Arctique et sur les relations entre ce
phénomène et le système climatique. Au printemps 2001, on a installé un
spectromètre à réseau pour la partie UV et visible du spectre à Eureka, au
Nunavut. On a ainsi réussi à mesurer l'ozone et d'autres importants gaz à l'état
de traces au moment de l'année où les conditions sont les plus propices à
l'appauvrissement de la couche d'ozone au-dessus du pôle. L'expérience sera
répétée aux printemps 2002 et 2003. L'analyse de ces observations et les mesures
d'autres instruments et données météorologiques aideront à dévoiler les
processus chimiques, dynamiques, microphysiques et radiatifs du système
climatique déterminant le bilan d'ozone dans la stratosphère au-dessus de
l'Arctique.
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Sutherland, Bruce
Université de l'Alberta
(273 890 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Génération, propagation et déferlement des vagues internes dans les abysses
océaniques
La corrélation entre le brassage accru des eaux et la présence d'une
topographie océanique accidentée, comme on en trouve dans la région de la
dorsale médio-atlantique, s'explique par le déferlement des vagues internes
générées par la turbulence maréale. Ce mécanisme dynamique met en jeu des
interactions complexes entre les vagues et la turbulence, et des reliefs
irréguliers sur de très grandes échelles spatio-temporelles. Ce projet fait
appel à des simulations numériques de l'océan, à des expériences en laboratoire
et à des outils d'analyse assistée par ordinateur pour prédire correctement le
transport d'énergie des vagues internes sur un relief accidenté. Il vise
également à mesurer la trajectoire suivie par les vagues internes dans un milieu
fluide présentant des variations de densités complexes et représentatives des
fonds marins. Les résultats permettront de simuler des conditions
océanographiques plus réalistes, et d'élaborer des scénarios numériques qui
reproduisent la dynamique essentielle des vagues internes à petite échelle.
______________________
Swayne, David
Université de Guelph
(599 850 $ sur trois ans, 2001, complet
mars 2005)
Projet : Évaluation croisée du modèle régional du climat canadien (MRCC) et des modèles
thermiques lacustres à l'aide d'observations et d'une analyse objective
Les lacs
de grande taille influencent fortement la circulation atmosphérique. Le
territoire canadien abrite une importante proportion des grands lacs de la
planète. On connaît peu de choses sur les transferts de chaleur et de masse et
sur les régimes thermiques de ces grands lacs profonds. Ce projet vise à
analyser l'incidence des lacs canadiens sur le climat régional, et vice versa.
On reliera des modèles lacustres à des modèles atmosphériques pour mieux prédire
les effets futurs sur la qualité et l'abondance des eaux lacustres. La précision
de ces modèles sera évaluée.
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Tang, Youmin
Université du Nord de la Colombie-Britannique
(227 400 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Étude systématique et poussée sur la prévisibilité de l'ENSO
Le profil de l'oscillation australe d'El Niño (El Niño Southern Oscillation ou
ENSO) présente la plus forte variation climatique interannuelle et a
d'importantes répercussions à l'échelle mondiale. Notre aptitude à prévoir
l'ENSO dépend de notre capacité de prévision d'autres variables climatiques
pendant des périodes de plusieurs saisons à plusieurs années. Le professeur Tang
utilise systématiquement de nouveaux outils mathématiques pour examiner deux
questions fondamentales relatives à la prévisibilité de l'ENSO : des mesures
appropriées et robustes de la fiabilité des prévisions de l'ENSO, et la nature
des principaux précurseurs qui régissent les variations de cette fiabilité.
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Waddington, James
Université McMaster
(371 000 $ sur trois ans, 2001, complet
juillet 2005)
Projet : Effet de contrôle de la végétation et de l'hydroclimatologie dans l'échange de
gaz à effet de serre dans un climat changeant : les tourbières comme écosystèmes
vulnérables
Les tourbières accumulent davantage de carbone que tout autre
écosystème terrestre, et puisqu'elles couvrent plus de 17 % de la superficie
terrestre du Canada, elles forment une ressource naturelle d'importance
internationale. La réaction des tourbières à l'assèchement que devrait causer le
réchauffement planétaire aura des répercussions planétaires. Ce projet vise à
simuler les effets d'un assèchement généralisé des tourbières et à examiner
divers facteurs : modification hydrologique des tourbières, rétroactions
atmosphère-tourbières, rôle de la végétation dans la modification de ces
rétroactions, etc.
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Wagner-Riddle, Claudia
Université de Guelph
(240 000 $ sur trois ans, 2001)
Projet : Étude sur le terrain et modélisation de la variabilité annuelle des émissions
d'hémioxyde d'azote provenant du sol
Ce projet consiste à étendre à l'Université
de Guelph une expérience micrométéorologique sur le terrain pour évaluer l'effet
des pratiques de séquestration du dioxyde de carbone sur les émissions
d'hémioxyde d'azote. On recueillera des données sur les variables relatives aux
conditions météorologiques, au sol et à la surface, essentielles pour la
création des modèles air-surface. L'hémioxyde d'azote, un gaz a effet de serre
important, émane principalement du sol et l'emploi d'engrais azotés en
agriculture en accroît les dégagements. Les résultats de cette recherche
contribueront à de meilleurs processus d'essai des modèles d'oxyde d'azote
utilisés pour déterminer comment les échanges air-surface sont touchés par les
changements climatiques. Ils permettront également de déterminer si les sols
cultivés constituent des sources ou des puits de gaz à effet de serre.
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Warland, Jon
Université de Guelph
(110 700 sur trois ans, 2001, complet juin 2004)
Projet : Élaboration et application de techniques de mesure des flux pour le couvert
végétal
Ce projet aidera à mettre au point de nouvelles méthodes de mesure des
échanges de gaz à l'état de traces comme le dioxyde de carbone, l'ozone et le
méthane afin de mieux en comprendre les sources et la dispersion. Les gaz jouent
un rôle important dans maints problèmes liés à l'environnement, en particulier
l'effet de serre et la pollution atmosphérique. Le projet comporte deux volets
expérimentaux. Le premier sera réalisé dans une forêt et le second, dans une
ferme expérimentale. Les connaissances acquises permettront aux chercheurs de
quantifier d'autres gaz à l'état de traces comme l'ozone, importants dans
plusieurs autres facettes de la recherche atmosphérique, en plus de nous
éclairer sur divers liens touchant les échanges de dioxyde de carbone et
l'utilisation de l'eau.
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Weaver, Andrew
Université de Victoria
(429 000 $ sur trois ans, 2001)
Projet : Rétroactions végétation/cycle du carbone sur le climat quaternaire
Cette
recherche viendra soutenir les efforts nationaux déployés pour améliorer le
modèle couplé du Centre canadien de modélisation et d'analyse climatiques, qui
sert à faire des projections au sujet des changements climatiques à venir. Une
meilleure compréhension des complexes rétroactions qui surviennent entre le
climat et les propriétés de la surface terrestre et océanique permettra
d'améliorer les modèles actuels. L'utilisation de modèles simulant des
événements climatiques passés est un précieux mécanisme de vérification, qui
peut contribuer à rehausser la fiabilité de ces modèles quant à la prédiction
des événements futurs. Ce projet examinera les conditions climatiques qui
régnaient il y a 116
000, 21 000 et 6 000 ans, et tentera de répondre à des questions telles que "
Comment les changements dans la végétation ont-ils contribué à la glaciation? ".
______________________
Weaver, Andrew
Université de Victoria
(291 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Anciennes et nouvelles interactions climatiques océan cryosphère
Les recherches du professeur Weaver portent sur des facteurs fondamentaux des
régimes climatiques et paléoclimatiques. Elles évaluent les conséquences
climatiques directes associées aux changements de la couverture terrestre, ainsi
que la capacité de la biosphère terrestre et océanique à séquestrer le gaz
carbonique atmosphérique. Ses recherches portent notamment sur l'utilisation du
modèle climatique du système terrestre de l'Université de Victoria (Earth System
Climate Model), qui comprend des modèles dynamiques de la végétation et du cycle
du carbone terrestre/océanique.
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Whiticar, Michael
Université de Victoria
(115 400 $ sur trois ans, 2003)
Projet : Modélisation des mesures du méthane atmosphérique du tardiglaciaire à l'holocène
(MAMMOTH)
Cette recherche vise à comprendre les changements climatiques
radicalement différents qui ont été observés durant la période tardiglaciaire
maximale (LGM) et l'holocène préindustriel (PIH, sur trois ans), et qui sont
illustrés par des variations prononcées dans les concentrations de CH4
atmosphérique et par les ratios stables des isotopes du carbone (13CH4/12CH4)
durant cette période. Ce projet fait appel à des études utilisant un modèle
global, le Canadian Peatlands Carbon Simulator (PCARS), sur trois ans, et le
Lund-Potsdam-Jena Global Dynamic Model (LPJ-DGVM), pour quantifier les
signatures isotopiques et l'ampleur des émissions de CH4. La collecte et
l'analyse d'échantillons de glace du Groenland et du Canada datant du
tardiglaciaire à l'holocène préindustriel permettront de déterminer les ratios
d'isotopes et, combinées aux données sur la glace existantes, fourniront une
base pour étudier l'équilibre du bilan massique de CH4 atmosphérique. La
modélisation détaillée de la transition LGM-PIH améliorera considérablement la
connaissance et la prévision de la réponse climatique mondiale aux changements
observés dans les sources et les puits de méthane.
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Zhang, Xuebin
Université York
(292 000 dollars répartis sur trois ans, 2005)
Projet : Utilisation d'indices de climats extrêmes dans les études de détection des
changements climatiques
Quelle proportion du changement climatique rapide de la deuxième moitié du XXe
siècle peut être attribuée aux activités humaines? À l'aide de modèles
statistiques et des informations recueillies par des stations de surveillance,
le professeur Zhang tente de déterminer les variables des changements
climatiques dans des conditions météorologiques extrêmes. Son projet vise à
déterminer des indicateurs de conditions extrêmes pour lesquelles le signal du
changement climatique anthropique est facile à détecter. Il vise également à
développer des méthodes pour compiler les données des stations et effectuer des
caractérisations optimales afin d'évaluer les signes de changement dans des
conditions extrêmes et leurs risques associés. Cette étude permettra de faire
avancer les connaissances nécessaires pour l'élaboration de stratégies
d'adaptation au changement climatique et d'atténuation de ses effets.
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