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Modélisation du transport et de la dispersion atmosphériques

 

Système canadien de prévision à multi-échelles du transport de fumée de feux de végétation

pour la réponse aux urgences environnementales au Canada

 

Documentation technique

 

Page d’accueil

 

PARAMÈTRES DE MODÉLISATION

 

Les simulations modélisant le transport et la dispersion atmosphériques de la fumée de feux de végétation (forêt, herbes, broussailles, tourbe) sont produites automatiquement basées sur le scénario d’émission décrit dans le tableau ci-dessous.

 

PARAMÈTRES DE MODÉLISATION

Modèle de transport et dispersion atmosphérique

MLDP en mode avant dans le temps

Modèle de prévision numérique du temps (PNT)

La météorologie qui alimente le modèle de dispersion MLDP provient du modèle GEM à haute résolution SHRPD du CMC à 2.5 km de maillage horizontal pour les cycles de prévision valides à 00, 06, 12 et 18 UTC et à fréquence temporelle des champs météorologiques de 1 h.

Nombre de feux

Les points chauds incorporés proviennent du Système canadien d’information sur les feux de végétation (SCIFV) de Ressources naturelles Canada via plusieurs sources :

1.       Imagerie de radiomètre perfectionné à très haute résolution (AVHHR), offerte gracieusement par le National Environmental Satellite Data and Information Services (NESDIS) du National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des États-Unis.

 

2.       Les images obtenues à l’aide du spectroradiomètre imageur à résolution moyenne (MODIS) sont reproduites avec la permission du Fire Information for Resource Management System (FIRMS) de la Land, Atmosphere Near real-time Capability for Earth observations (LANCE) de la National Aeronautics and Space Administration (NASA), et du Active Fire Mapping Program du Remote Sensing Applications Center (RSAC) du Service des forêts du département de l’Agriculture des États-Unis. (https://firms.modaps.eosdis.nasa.gov/usfs/)

 

3.       Imagerie de radiomètre à balayage dans le visible et l’infrarouge (VIIRS) offerte gracieusement par le NASA LANCE FIRMS, l’Université du Maryland et le RSAC.

Les points chauds détectés par imagerie satellitaire au cours des 48 dernières heures sont assimilés.

Les feux ne sont pas tous identifiables à partir d’une image satellite : certains feux sont trop petits et il arrive que l’image satellite du terrain où il y a un feu soit obstruée par une couverture nuageuse. La position relative du feu sur le terrain par rapport à la position de l’instrument peut aussi empêcher la capacité de détection.

La localisation des feux peut varier d’une simulation à une autre à mesure que l’information est mise à jour régulièrement.

Temps d’émission

00 UTC avec le cycle de prévision du SHRPD à 00 UTC

06 UTC avec le cycle de prévision du SHRPD à 06 UTC

12 UTC avec le cycle de prévision du SHRPD à 12 UTC

18 UTC avec le cycle de prévision du SHRPD à 18 UTC

Durée d’émission

Continue

Durée de la simulation

48 h

Durée de prévision

45 h

Durée du recyclage de la fumée entre chaque passe de prévision

7 jours

Période de moyennage des sorties

1 h

Polluant

PM2.5

Masse émise

Estimée selon la consommation totale de carburant (CTC en kg/m2) fournie par le SCIFV

Domaines des sorties

Canada (10 km de maillage)

Sud de la Colombie-Britannique

Fernie, Cranbrook, Kimberley, Creston, Nelson, Castlegar, Trail, Revelstoke

Squamish, Whistler, Lillooet, Lytton, Merritt, Kamloops, Vernon, Kelowna, Penticton

Williams Lake, 100 Mile House, Quesnel, Prince George

Nord de la Colombie-Britannique

Nord de la Colombie-Britannique et de l’Alberta

Sud de l’Alberta et de la Saskatchewan

Nord de l’Alberta et de la Saskatchewan

Sud de la Saskatchewan et du Manitoba

Nord de la Saskatchewan et du Manitoba

Sud du Manitoba et Nord-ouest de l’Ontario

Nord de l’Ontario

Sud de l’Ontario (Grands Lacs)

Sud du Québec

Centre du Québec

Nord du Québec

Canada atlantique : région Labrador

Canada atlantique : région est

Canada atlantique : région ouest

Sud de la Nouvelle-Écosse

Yukon

Nord du Yukon

Territoires du Nord-Ouest

Nunavut

Maillage horizontal des grilles de sortie

Canada: 10 km

Autres domaines: 2.5 et 5 km

 

 

 

INFORMATION SUR LES PRODUITS

 

Ces produits sont publiés par la Section de la réponse aux urgences environnementales (SRUE) du Centre météorologique canadien (CMC) et sont mis à jour quatre fois par jour en synchronisation avec les plus récentes prévisions météorologiques du Système haute résolution de prévision déterministe (SHRPD) à 2.5 km de maillage horizontal. Ces prévisions météorologiques alimentent le modèle de transport et de dispersion atmosphériques MLDP.

 

Ces simulations sont basées sur le scénario d’émission décrit ci-haut dans le tableau des paramètres de modélisation à des fins de planification et de prévention (p. ex. établissement de poste de commandement, guide pour l’échantillonnage d’air et du sol) pour les organisations de mesures d’urgence.

 

Les points en rouge affichés sur les cartes représentent les points chauds détectés et utilisés pour la modélisation.

 

Les points en bleu affichés sur les cartes représentent les villes principales.

 

Les concentrations modélisées de PM2.5 (microgrammes/m3) près du sol (dans la couche SFC-250 m) sont affichées selon l’échelle des couleurs.

 

Les concentrations modélisées de fumée peuvent varier considérablement d’un feu à un autre et d’une simulation à une autre en raison du cycle diurne, des conditions météorologiques qui prévalent au lieu et au moment de l’émission, du comportement du feu et de la présence d’une couverture nuageuse qui empêche la détection des points chauds par les instruments.

 

Le champ de pression au niveau moyen de la mer est superposé sur les animations. Ce champ est représenté par des isobares (minces lignes noires solides) à des intervalles de 4 hPa.

 

Le champ de vent à bas niveau (près de la surface, i.e. à 40 m au-dessus du niveau du sol) est affiché en arrière-plan sur les animations et est représenté par de minces barbules grises. La vitesse du vent est exprimée en nœuds. L’échelle de la vitesse du vent est affichée dans le coin inférieur droit.

 

La date et l’heure de validité de la prévision sont affichées dans le coin supérieur gauche dans le fuseau horaire de la région (UTC ou heure avancée).

 

Étant donné que les simulations utilisent des données à haute résolution spatiale et temporelle, certains effets topographiques pourraient être bien capturés par le modèle de dispersion (p. ex. effets de canalisation). Dans certains cas, des données à plus haute résolution pourraient être nécessaires.

 

Les utilisateurs autorisés peuvent demander de l’aide dans l’interprétation de ces produits en communiquant avec la SRUE du CMC.

 

Veuillez noter que pour chaque domaine :

1)      Une animation temporelle de la prévision des concentrations de PM2.5 près du sol est disponible et peut être visualisée en utilisant le fichier anim.html (pour visualisation en ligne).

2)      Une animation temporelle de la prévision des concentrations de PM2.5 près du sol est disponible et peut être visualisée en téléchargeant le fichier zip (pour visualisation hors ligne).

3)      La prévision des concentrations modélisées de PM2.5 près du sol est disponible en téléchargeant le fichier de format géoréférencé Shapefile (shp.zip).

 

 

TABLE DE CONVERSION DE FUSEAUX HORAIRES AU CANADA

UTC

HAT

(UTC – 02:30)

HAA

(UTC – 03:00)

HAE

(UTC – 04:00)

HNE

(UTC – 05:00)

HAC

(UTC – 05:00)

HNC

(UTC – 06:00)

HAR

(UTC – 06:00)

HAP

(UTC – 07:00)

-

St. John’s

Halifax

Saint John

Montréal

Toronto

Ottawa

Coral Harbour

Winnipeg

Rankin Inlet

Saskatoon

Regina

Edmonton

Calgary

Vancouver

Victoria

00:00

21:30

21:00

20:00

19:00

19:00

18:00

18:00

17:00

06:00

03:30

03:00

02:00

01:00

01:00

00:00

00:00

23:00

12:00

09:30

09:00

08:00

07:00

07:00

06:00

06:00

05:00

18:00

15:30

15:00

14:00

13:00

13:00

12:00

12:00

11:00

 

 

AUTRES PRODUITS DISPONIBLES

 

La Section des applications en traitement de données environnementales (SATDE) fournit des produits supplémentaires sur la qualité de l’air pour la fumée de feux de forêt à travers le Canada via le système FireWork :

Meteo.gc.ca

Collaboration (site protégé par mot de passe)

 

Le service Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) fournit des produits additionnels sur la qualité de l’air pour la fumée de feux sur le Canada tel que des prévisions de particules fines (PM2.5).

 

 

CARACTÉRISTIQUES PRINCIPALES DES SYSTÈMES MLDP ET FIREWORK

 

Le document suivant décrit les principales caractéristiques des systèmes complémentaires MLDP et FireWork.

 

 

REMARQUE

 

Des produits à haute résolution sur des petits domaines géographiques peuvent être configurés différemment selon les demandes des usagers.

 

 

RÉFÉRENCES LIÉES AU MODÈLE MLDP

 

Maurer, C., Galmarini, S., Solazzo, E., Kuśmierczyk-Michulec, J., Baré, J., Kalinowski, M., Schoeppner, M., Bourgouin, P., Crawford, A., Stein, A., Chai, T.,  Ngan, F., Malo, A., Seibert, P., Axelsson, A., Ringbom, A., Britton, R., Davies, A., Goodwin, M., Eslinger, P.W., Bowyer, T.W., Glascoe, L.G., Lucas, D.D., Cicchi, S., Vogt, P., Kijima, Y., Furuno, A., Long, P.K., Orr, B., Wain, A., Park, K., Suh, K.-S., Quérel, A.,  Saunier, O., Quélo, D., 2022, “Third international challenge to model the medium- to long-range transport of radioxenon to four Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty monitoring stations”, Journal of Environmental Radioactivity, 255, 106968, doi:10.1016/j.jenvrad.2022.106968.

 

Hoffman, I., Malo, A., Ungar, K., 2022, “Uncertainty and source term reconstruction with environmental air samples”, Journal of Environmental Radioactivity, 246, 106836, doi:10.1016/j.jenvrad.2022.106836.

 

Williams, C.G., Barnéoud, P., 2021, “Live pine pollen in rainwater: reconstructing its long-range transport”, Aerobiologia, 37 (2), 333–350, doi:10.1007/s10453-021-09697-5.

 

Hoffman, I., Malo, A., Mekarski, P., Yi, J., Zhang, W., Ek, N., Bourgouin, P., Wotawa, G., Ungar, K., 2020, “Mapping the deposition of 137Cs and 131I in North America following the 2011 Fukushima Daiichi Reactor accident”, Atmospheric Environment: X, 6, 100072, doi:10.1016/j.aeaoa.2020.100072.

 

Maurer, C., Baré, J., Kusmierczyk-Michulec, J., Crawford, A., Eslinger, P.W., Seibert, P., Orr, B., Philipp, A., Ross, O., Generoso, S., Achim, P., Schoeppner, M., Malo, A., Ringbom, A., Saunier, O., Quèlo, D., Mathieu, A., Kijima, Y., Stein, A., Chai, T., Ngan, F., Leadbetter, S.J., De Meutter, P., Delcloo, A., Britton, R., Davies, A., Glascoe, L.G., Lucas, D.D., Simpson, M.D., Vogt, P., Kalinowski, M., Bowyer, T.W., 2018, “International challenge to model the long-range transport of radioxenon released from medical isotope production to six Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty monitoring stations”, Journal of Environmental Radioactivity, 192, 667–686, doi:10.1016/j.jenvrad.2018.01.030.

 

Sioris, C. E., Malo, A., McLinden, C. A., D’Amours, R., 2016, “Direct injection of water vapor into the stratosphere by volcanic eruptions”, Geophysical Research Letters, 43 (14), 7694–7700, doi:10.1002/2016GL069918.

 

Eslinger, P. W., Bowyer, T. W., Achim, P., Chai, T., Deconninck, B., Freeman, K., Generoso, S., Hayes, P., Heidmann, V., Hoffman, I., Kijima, Y., Krysta, M., Malo, A., Maurer, C., Ngan, F., Robins, P., Ross, J. O., Saunier, O., Schlosser, C., Schöppner, M., Schrom, B. T., Seibert, P., Stein, A. F., Ungar, K., Yi, J., 2016, “International challenge to predict the impact of radioxenon releases from medical isotope production on a comprehensive nuclear test ban treaty sampling station”, Journal of Environmental Radioactivity, 157, 41–51, doi:10.1016/j.jenvrad.2016.03.001.

 

D’Amours, R., Malo, A., Flesch, T., Wilson, R., Gauthier, J.-P., Servranckx, R., 2015, “The Canadian Meteorological Centre’s Atmospheric Transport and Dispersion Modelling Suite”, Atmosphere-Ocean, 53 (2), 176–199, doi:10.1080/07055900.2014.1000260.

 

Draxler, R., Arnold, D., Chino, M., Galmarini, S., Hort, M., Jones, A., Leadbetter, S., Malo, A., Maurer, C., Rolph, G., Saito, K., Servranckx, R., Shimbori, T., Solazzo, E., Wotawa, G., 2015, “World Meteorological Organization’s Model Simulations of the Radionuclide Dispersion and Deposition from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident”, Journal of Environmental Radioactivity, 139, 172–184, doi:10.1016/j.jenvrad.2013.09.014.

 

Katata, G., Chino, M., Kobayashi, T., Terada, H., Ota, M., Nagai, H., Kajino, M., Draxler, R., Hort, M. C., Malo, A., Torii, T., Sanada, Y., 2015, “Detailed source term estimation of the atmospheric release for the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station accident by coupling simulations of an atmospheric dispersion model with an improved deposition scheme and oceanic dispersion model”, Atmospheric Chemistry and Physics, 15 (2), 1029–1070, doi:10.5194/acp-15-1029-2015.

 

Santé Canada, Novembre 2015, “Rapport spécial sur la radioactivité environnementale au Canada concernant les contaminants provenant de l'incident de Fukushima – Rapport technique : Surveillance des émissions de Fukushima au Canada entre mars 2011 et juin 2011”, Bureau de la radioprotection, Ottawa, ON, Canada, 128 p, http://publications.gc.ca/site/fra/9.801802/publication.html.

 

D’Amours, R., Mintz, R., Mooney, C., Wiens, B. J., 2013, “A modeling assessment of the origin of Beryllium-7 and Ozone in the Canadian Rocky Mountains”, Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 118 (7), 10125–10138, doi:10.1002/jgrd.50761.

 

Stocki, T. J., Ungar, R. K., D’Amours, R., Bean, M., Bock, K., Hoffman, I., Korpach, E., Malo, A., 2011, “North Korean nuclear test of October 9th, 2006: The utilization of health Canada’s radionuclide monitoring network and environment Canada’s atmospheric transport and dispersion modelling”, Radioprotection, 46 (6), S529–S534, doi:10.1051/radiopro/20116803s.

 

D’Amours, R., Malo, A., Servranckx, R., Bensimon, D., Trudel, S., Gauthier, J.-P., 2010, “Application of the atmospheric Lagrangian particle dispersion model MLDP0 to the 2008 eruptions of Okmok and Kasatochi volcanoes”, Journal of Geophysical Research, 115 (D2), 1–11, doi:10.1029/2009JD013602.

 

 

ACRONYMES

 

AVHRR

Advanced Very High Resolution Radiometer

CMC

Centre météorologique canadien

CNUE

Centre national des urgences environnementales

CPI

Centre de prévision des intempéries

FIRMS

Fire Information for Resource Management System

GEM

Global Environmental Multiscale

LANCE

Land, Atmosphere Near real-time Capability for Earth observations

MLDP

Modèle lagrangien de dispersion de particules

MODIS

Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer

MSA

Météorologue de sensibilisation aux alertes

NASA

National Aeronautics and Space Administration

NESDIS

National Environmental Satellite, Data and Information Service

NOAA

National Oceanic and Atmospheric Administration

PNT

Prévision numérique du temps

RSAC

Remote Sensing Applications Center

SCIFV

Système canadien d’information sur les feux de végétation

SHRPD

Système haute résolution de prévision déterministe

SRUE

Section de la réponse aux urgences environnementales

USDA

United States Department of Agriculture

UTC

Temps universel coordonné

VIIRS

Visible Infrared Imaging Radiometer Suite

 

 

FUSEAUX HORAIRES

HAA

Heure Avancée de l'Atlantique

HAC

Heure Avancée du Centre

HAE

Heure Avancée de l'Est

HAP

Heure Avancée du Pacifique

HAR

Heure Avancée des Rocheuses

HAT

Heure Avancée de Terre-Neuve

HNC

Heure Normale du Centre

HNE

Heure Normale de l'Est

 

 

 

Dernière mise à jour : 8 juillet 2024, 23:38 UTC