Description du projet

Érika Boisvert-Vigneault

  • Étudiante à la maîtrise

  • Université de Sherbrooke
    2500 boul. de l’Université
    Sherbrooke (Québec)
    J1K 2R1

  • 819 821-8000, poste 62506

Évaluation de la densité de surface et de la variabilité spatiale du couvert nival arctique à l’aide d’un radar à onde modulée en fréquence (FMCW)

 Le réchauffement accéléré de l’Arctique mène à des rétroactions climatiques positives qui densifient le couvert nival. La densité de la neige en Arctique est critique pour les ongulés: elle conditionne les conditions de forage. Une neige trop dense peut causer des carences alimentaires importantes et même des famines.

La densification de la neige par les vents forts et les évènements de pluie-sur-neige est mal comprise, surtout en ce qui concerne la variabilité spatio-temporelle de la densification et des processus l’influençant. Un radar FMCW permettrait d’étudier la variabilité spatiale de la densité et de la stratigraphie du couvert nival dans l’arctique canadien pour répondre à cette problématique. Il permettrait d’évaluer rapidement plusieurs variables du couvert nival sur des sites entiers, plutôt que sur un point spécifique comme le ferait un puit de neige, avant et après des événements de vents forts et/ou pluie-sur-neige, afin de quantifier l’impact de ces événements.

L’objectif principal de ce projet de recherche est de développer une méthode permettant de calculer la densité d’un couvert nival avec un radar FMCW afin de mieux caractériser la variabilité spatiale et l’impact du vent sur la densité du manteau neigeux. Cet objectif principal repose sur 4 objectifs secondaires : 1) développer et valider un algorithme permettant de calculer la densité de la stratigraphie du couvert nival à l’aide d’un radar FMCW; 2) Cartographier la variabilité spatiale de l’épaisseur du manteau neigeux, de la stratigraphie et de la densité via l’utilisation d’un drone; 3) Évaluer l’impact des vents forts sur la densité du couvert nival; 4) Intégrer les données de densité de neige dans l’Outils de Spatialisation de SNOWPACK en Arctique (OSSA) pour améliorer l’impact du vent sur la densité du manteau neigeux dans les simulations.

Les recherches seront réalisées à Cambridge Bay (NU) dans la zone de surveillance intensive (Intensive Monitoring Area), à partir de la Station canadienne de recherche dans l’Extrême-Arctique (NU). C’est un site où le couvert nival est déjà étudié depuis plusieurs années, ce qui permet d’avoir des valeurs de référence facilement accessibles.

La détermination d’un algorithme permettant de calculer la densité de la stratigraphie du manteau neigeux se fera à l’aide d’un radar FMCW sur un montage portatif. La validation de l’épaisseur, de la densité et de l’équivalent en eau des différentes strates se fera à l’aide de puits de neige. Par la suite, un radar sera monté sur un drone, qui survolera plusieurs zones avant et après des événements de vents forts et/ou pluie-sur-neige, permettant de cartographier les caractéristiques de la stratigraphie du couvert nival. Afin de valider la cartographie de ces sites, quelques puits de neige y seront faits à chaque vol de drone. Enfin, lorsque l’impact des vents forts sur la densité du couvert nival aura été évalué, il sera possible d’intégrer ces connaissances dans l’Outil de Spatialisation de SNOWPACK en Arctique afin d’améliorer la précision des simulations du couvert nival sur l’archipel arctique canadien.

Les principaux résultats attendus seront : 1) un algorithme capable d’extraire la densité du couvert nival; 2) des cartes spatio-temporelles de densité et épaisseur de neige et 3) une amélioration de la paramétrisation de densification par le vent dans l’OSSA.

Profil

Alexandre Langlois

Direction
Profil

Nicolas Marchand

Co-Direction
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