Future shift in winter streamflow modulated by the internal variability of climate in southern Ontario
Notice bibliographique
Résumé
Fluvial systems in southern Ontario are regularly affected by widespread early-spring flood events primarily caused by rain-on-snow events. Recent studies have shown an increase in winter floods in this region due to increasing winter temperature and precipitation. Streamflow simulations are associated with uncertainties mainly due to the different scenarios of greenhouse gas emissions, global climate models (GCMs) or the choice of the hydrological model. The internal variability of climate, defined as the chaotic variability of atmospheric circulation due to natural internal processes within the climate system, is also a source of uncertainties to consider. Uncertainties of internal variability can be assessed using hydrological models fed by downscaled data of a global climate model large ensemble (GCM-LE), but GCM outputs have too coarse of a scale to be used in hydrological modeling. The Canadian Regional Climate Model Large Ensemble (CRCM5-LE), a 50-member ensemble downscaled from the Canadian Earth System Model version 2 Large Ensemble (CanESM2-LE), was developed to simulate local climate variability over northeastern North America under different future climate scenarios. In this study, CRCM5-LE temperature and precipitation projections under an RCP8.5 scenario were used as input in the Precipitation Runoff Modeling System (PRMS) to simulate streamflow at a near-future horizon (2026–2055) for four watersheds in southern Ontario. To investigate the role of the internal variability of climate in the modulation of streamflow, the 50 members were first grouped in classes of similar projected change in January–February streamflow and temperature and precipitation between 1961–1990 and 2026–2055. Then, the regional change in geopotential height ( Z 500) from CanESM2-LE was calculated for each class. Model simulations showed an average January–February increase in streamflow of 18 % (±8.7) in Big Creek, 30.5 % (±10.8) in Grand River, 29.8 % (±10.4) in Thames River and 31.2 % (±13.3) in Credit River. A total of 14 % of all ensemble members projected positive Z 500 anomalies in North America's eastern coast enhancing rain, snowmelt and streamflow volume in January–February. For these members the increase of streamflow is expected to be as high as 31.6 % (±8.1) in Big Creek, 48.3 % (±11.1) in Grand River, 47 % (±9.6) in Thames River and 53.7 % (±15) in Credit River. Conversely, 14 % of the ensemble projected negative Z 500 anomalies in North America's eastern coast and were associated with a much lower increase in streamflow: 8.3 % (±7.8) in Big Creek, 18.8 % (±5.8) in Grand River, 17.8 % (±6.4) in Thames River and 18.6 % (±6.5) in Credit River. These results provide important information to researchers, managers, policymakers and society about the expected ranges of increase in winter streamflow in a highly populated region of Canada, and they will help to explain how the internal variability of climate is expected to modulate the future streamflow in this region.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».