Climat-Québec | Vague de temps sec, septembre 2009
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Vague de temps sec, septembre 2009

Une vague de temps sec a sévit sur le sud du Québec du 31 août au 17 septembre inclusivement. Au cours de cette vague qui dura dix-huit jours consécutifs, l’extrême sud reçut moins de 1 mm de pluie (grand Montréal, Montérégie, Laurentides et le Suroît, voir la carte ci-dessous) tandis que presque toutes les régions au sud du fleuve reçurent moins de 5 mm de pluie (Outaouais, région de Québec, Estrie, Beauce, Bas St-Laurent, Gaspésie). Quant aux régions du centre et du nord du Québec, elles reçurent beaucoup plus de pluie compte tenu d’un régime météorologique complètement différent pendant cette même période.

Carte Pluie

Source : Environnement Canada, SMC-Québec

Cette vague de temps sec survint pendant un des mois les plus pluvieux de l’année (août et septembre), et aussi à la fin d’un été plutôt humide. La période d’août-septembre 2008 avait, elle aussi, connu une vague de temps sec (du 18 août au 04 septembre : quinze jours consécutifs). La vague de 2008, comme celle de 2009, avait aussi été précédée d’un été anormalement pluvieux. Sur la première moitié de septembre 2008, toutes les régions au sud du 48ieme parallèle avaient connu un déficit de pluie variant de 50% à 75% (par rapport à 1971-2000). Ce déficit avait ensuite été partiellement comblé par la pluie des ouragans Kyle et Ike.

Le tableau ci-dessous compare le cumul de pluie du 1er au 17 septembre 2009 au cumul normal pour la même période sur quatre villes situées dans la zone du minimum de pluie sur la carte. Ces villes sont choisies en fonction de la quantité de données disponibles : Montréal et Québec ont 130 années de données tandis que Drummondville et Sherbrooke en ont 95. Ces données correspondent à des séries « reconstruites ». La dernière ligne est un indice courant de mesure de normalité d’une valeur, soit la déviation standard*. L’on voit qu’en date du 17 septembre, les cumuls de pluie pour le mois aux 4 villes correspondaient à des déviations standards de l’ordre de -1,6 à -1,9, ce qui signifie des valeurs très en-dessous de la normale.

Tableau des accumulations de pluie

Source : Environnement Canada, SMC-Québec

* La déviation standard est le nombre d’écart-types qu’une valeur s’écarte de sa normale. À plus ou moins 0,5 écart-types, on dit que la valeur est près de la normale. Entre 0,5 et 1 (ou -0,5 et -1), on dit qu’elle est au-dessus (en-dessous) de la normale, tandis qu’au-delà de +/- 1 écart-type on dit qu’elle est très au-dessus/en-dessous de la normale. À plus de 2 écart-types, elle est souvent qualifiée d’extrême. Cette définition vaut pour une variable distribuée normalement, ce qui est vérifié ici.

Récurrence historique

Les deux graphiques ci-dessous montrent la période de retour (fréquence moyenne à laquelle se produit un événement) d’une séquence de jours consécutifs répondant chacun à un critère de pluie totale, l’un de 0 mm et l’autre de 5 mm, sur la séquence complète. Les villes utilisées sont les mêmes que dans le tableau plus haut.

Premier graphe d'accumulation

deuxième graphe d'accumulation

L’on voit qu’une séquence de 18 jours consécutifs sans pluie connait une période de retour de plus de 100 ans à Montréal et Sherbrooke, et d’environ 40 ans à Québec et Drummondville (premier graphique). Cette même séquence de 18 jours, mais totalisant 5 mm de pluie (ou moins), connaît une période de retour d’environ 10 ans aux quatre villes (deuxième graphique). On peut donc conclure qu’à Montréal où il est tombé presqu’aucune pluie (0,4 mm) cet événement est extrême (>100 ans), tandis qu’à Québec, Sherbrooke et Drummondville où il est tombé entre 3 et 5 mm l’événement varie de rare à très rare (entre 10 et 40 ans). Notez que ces statistiques sont compilées sur les mois d’août et septembre seulement, mois durant lesquels est survenu l’événement.

Cause

Cette vague de temps sec et ensoleillé est le résultat de quatre anticyclones - ou centres de haute pression - consécutifs sur le sud du Québec en dix-huit jours. Les cartes ci-dessous montrent le champ de pression et les fronts de surface aux dates où chaque anticyclone entra sur le territoire québécois, soient les 1, 6, 9 et 16 septembre. Les centres anticycloniques y sont représentés par le mot « High » pour « haute » pression.

Champ de pression et fronts de surface

Champ de pression et fronts de surface

Champ de pression et fronts de surface

Champ de pression et fronts de surface

Source : NOAA-NCEP

Le déplacement de ces systèmes météorologiques, généralement d’ouest en est sur l’Amérique du Nord, est régulé, en partie, par la circulation en altitude. Typiquement, pour analyser cette circulation on utilise les « hauteurs » à 500 mb. Les « hauteurs » sur une carte correspondent à l’altitude à laquelle on retrouve un niveau de pression fixe, ici le niveau 500 mb. À ce niveau de pression, l’air suit les lignes d’égale hauteur (ou d’égal « géopotentiel » : GZ). Les images ci-dessous montrent la circulation moyenne à 500 mb pendant l’événement de dix-huit jours en question (GZ moyenné du 31 août au 17 sept 2009), ainsi que la circulation normale (GZ moyenné du 31 août au 17 sept sur les années normales, ici les années 1979 à 1995).

Déplacement au niveau 500mb - 1

Déplacement au niveau 500mb - 1

Source : NOAA-PSD (données opérationnelles)

Le patron de circulation pendant la séquence de 2009 (première image) montre que, juste en amont du Québec, à la hauteur des Grands-Lacs, les lignes se distancient les unes des autres plutôt que de rester parallèles. Ce relâchement du patron (flèches rouges), nommé « diffluence en altitude », contribue à ralentir les systèmes météo et même à les faire stagner. Il s’apparente en fait à une forme de blocage atmosphérique de type « split-flow » ou « flux scindé ». Conséquemment, les anticyclones venant de l’ouest et du sud-ouest pendant cette période ont subit un ralentissement voire une stagnation temporaire, qui se reflète dans le nombre de jours séparant chacun des anticyclones (cartes précédentes). Cette configuration de la circulation en altitude a donc contribué à la durée de la vague de temps sec. En contrepartie, le centre et le nord du Québec furent sous une circulation plutôt rapide due au patron de géopotentiel serré qu’on peut apercevoir au-dessus de 48N de latitude. Conséquemment, le centre et le nord connurent plusieurs dépressions les unes après les autres durant la première moitié de septembre, donnant des quantités de pluie significatives (de 25 à 45 mm).

Impacts

Peu d’impacts furent recensés comme tel par les médias. Ceci est dû aux conditions météo ayant prévalu depuis le début de juillet; des conditions maussades sur lesquelles la vague de temps sec venait agir comme un « baume ». De plus, le changement habituel des priorités médiatiques à la fin de l’été a aussi contribué à ce manque de couverture, la météo faisant plus facilement la manchette en juillet qu’en septembre compte tenu des vacances de juillet et du retour des actualités en septembre avec la « rentrée ». Malgré ceci, plusieurs impacts de la sécheresse furent tangibles:

- assèchement intense de la végétation (pelouses et couvert forestier)

- diminution importante voire critique - du débit de plusieurs rivières

- hausse des concentrations de pollen dans l’air dû au manque de lessivage de l’air par la pluie et dû à l’air stagnant

- assèchement des bourgeons tout juste formés pour la saison prochaine

Au chapitre des niveaux et débits d’eau, le tableau ci-dessous énumère quelques rivières dont le débit s’est approché du record historique de faible débit, ou l’a tout simplement dépassé. Les nouveaux records sont indiqués par un « * ». Notez qu’en Gaspésie le débit des rivières étaient très bas depuis le mois d’août puisque l’été, en général, a été bien moins pluvieux que dans le sud du Québec. La vague de temps sec est donc venue exacerbée une situation déjà difficile.

Tableau des rivières s'apporchant du débit historique

Source : Centre d’Expertise Hydrique du Québec

Quant à la hausse des concentrations de pollen, le graphique ci-dessous montre les concentrations volumétriques de pollen (grains/m3) observées à deux des trois stations de mesure de pollen sur l’île de Montréal gérées par la ville, ainsi que la température moyenne quotidienne de l’air (T moy, à Dorval). Le seuil de risque-santé « élevé » lié au pollen est illustré par deux lignes noires horizontales puisque deux valeurs font autorité actuellement dans le domaine (Canada : 80 grains/m3 et États-Unis: 50 grains/m3). On voit que durant la première semaine de septembre, les concentrations dépassent le seuil élevé, que ce soit le seuil canadien ou américain. Pendant cette même période, la température de l’air fut plus élevée qu’au cours des jours précédant, et plus élevée que la normale (Tmoy normal durant cette période : 16.7 C). Ces conditions ont été générées par le premier anticyclone à affecter le sud du Québec durant cette période, anticyclone qui a persisté pendant six jours. Un deuxième pic de pollen au-dessus du seuil de risque élevé est observé le 8 septembre lorsque la température de l’air a remontée.

Bien que la température de l’air soit un important facteur dans l’émission de pollen, la pluie reste le principal facteur de « déplétion », ou de diminution, de pollen. L’absence de pluie pendant autant jours consécutifs a donc sûrement contribué à cette hausse de concentration de pollen.

Graphe de la cocentration du pollen

Source des données : Ville de Montréal, Réseau de surveillance de la qualité de l'air

L’impact de la vague de temps sec sur les concentrations de pollen est d’autant plus important que la vague est survenue durant le pic saisonnier d’émission de pollen de l’herbe à poux, soit entre la mi-août et la mi-septembre. De plus, la région ayant reçu le moins de pluie le sud du Québec est aussi celle où l’on retrouve les plus fortes concentrations d’herbe à poux (carte ci-dessous).

Carte de l'herbe a poux

Conclusion : Perspective climatique

Cette vague de temps sec vient couronner un été fort en extrêmes. La saison a connu un nombre anormalement élevé de blocages atmosphériques, donnant des conditions maussades de la fin juin au début d’août, des orages violents générant huit tornades dont une F2 (récurrence de 3 ans au Québec), tandis qu’une vague de chaleur sévissait à la mi-août. Tout comme l’été précédent, des conditions atmosphériques propices à une mini-sécheresse si tard dans la saison, surtout en « saison des pluies » (début de l’automne), appuient des conclusions scientifiques à l’effet que les étés s’allongent au Québec. En effet, la longueur de la saison de croissance s’est accrue presque partout au Québec depuis 1960, tandis que la saison de gel continu, elle, a diminué (Référence : Yagouti et al., 2006. Homogénéisation des séries de températures et analyse de la variabilité spatio-temporelle de ces séries au Québec méridionnal. Rapport Ouranos)