Application de systèmes de prévision hydrodynamique à haute résolution pour la prévision des conditions océaniques dans des ports du Canada et leurs approches

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dc.contributor.author

Pêches et Océans Canada

Fisheries and Oceans Canada

dc.date.accessioned

2026-02-05T18:13:18Z

dc.date.available

2026-02-05T18:13:18Z

dc.date.issued

2026

dc.description.abstract - fr

Des systèmes de prévision océanique portuaire (SPOP) ont été mis au point pour six ports hautement prioritaires au Canada (havre de Vancouver, fleuve Fraser, Kitimat, havre de Saint John, estuaire du Saint-Laurent et détroit de Canso) afin d’appuyer la navigation électronique dynamique et les interventions en cas d’urgence maritime. Les configurations des SPOP sont basées sur une configuration technique de base commune. La conception et la configuration de chaque SPOP ont été examinées et généralement jugées appropriées aux fins prévues, dans les limites indiquées ci-dessous. La capacité des six SPOP à reproduire les conditions réelles a été évaluée par rapport aux données d’observation disponibles. Les SPOP ont démontré généralement une capacité de prévision des niveaux d’eau, des courants et des propriétés de l’eau à une échelle qui n’existe pas dans les modèles opérationnels actuels. Les modèles ont fourni une couverture pour certaines régions qui ne sont pas couvertes par les Systèmes de prévision côtiers océan-glace (SPCOG) actuels. De plus, leurs résultats concordaient généralement avec ceux des SPCOG, ou les surpassaient, pour la plupart des comparaisons par rapport aux observations prises en compte pour les zones de chevauchement entre les modèles. Les statistiques comparatives du niveau d’eau de marée et du niveau d’eau total sont généralement améliorées par rapport à celles des SPCOG aux stations de mesure du niveau d’eau, et la performance à l’extérieur des zones couvertes par les SPCOG est semblable à celle où la comparaison avec le modèle d’origine est possible. La performance quant au niveau d’eau sans marée est comparable à celle des SPCOG. Les ondes de tempête ont été évaluées en utilisant des périodes limitées couvrant des événements de tempête importants dans chaque domaine des SPOP, et les signaux d’onde sont clairement visibles dans les SPCOG et les SPOP. Les statistiques comparatives des ondes de tempête dans les SPOP correspondent généralement à celles des SPCOG ou sont meilleures. Les statistiques comparatives pour les courants sont généralement améliorées avec l’augmentation de la résolution des modèles, en particulier lorsqu’un débit autour d’une topographie complexe est présent et représenté précisément. En général, dans les SPOP, on constate une plus grande amélioration pour les courants de marée que pour les courants indépendants des marées. Le cycle saisonnier de la température à la surface de la mer est bien saisi par les modèles à haute résolution (SPOP) avec de petits biais qui correspondent à ceux des modèles à plus grande échelle ou les surpassent. Les données sur les trajectoires des traversiers montrent généralement une performance égale ou supérieure dans les SPOP par rapport aux SPCOG. Les biais régionaux de température et de salinité sont généralement réduits, et les SPOP reproduisent habilement les changements dans ces propriétés de l’eau, à quelques exceptions près. Les courants fournis par les SPOP donnent des prédictions légèrement améliorées, ou équivalentes, des trajectoires des dériveurs. L’exactitude des prévisions de trajectoire peut être limitée par la précision des prévisions de vent disponibles ou les limites du modèle de trajectoire lui-même. Les simulations des modèles de SPOP étaient stables pour des périodes rétrospectives de cinq à six ans, qui comprenaient des événements extrêmes dans plusieurs domaines. Des mécanismes de substitution pour les données d’entrée d’observation manquantes sont utilisés, le cas échéant. L’évaluation des prévisions était axée sur la mesure de la dégradation de la performance des modèles en fonction de l’échéance de l’heure de la prévision. Il n’a pas été établi que la capacité des modèles se dégradait considérablement au cours des prévisions de 48 heures, car les tendances de croissance des erreurs pour le niveau de l’eau et la température à la surface de la mer étaient généralement faibles. Il est reconnu que les SPOP comportent les limites ci-dessous. L’exactitude des modèles est influencée par les limites de leurs données d’entrée. Les évaluations quantitatives de la capacité se limitent aux régions des domaines des SPOP où des observations sont disponibles. Les données d’observation sont concentrées sur le domaine de l’arrière-port et sont généralement plus rares dans le domaine à résolution plus faible de l’avant-port. Les données sur les courants sont également plus limitées que les données sur les propriétés et le niveau de l’eau. La version du modèle océanique utilisée dans tous les SPOP ne représente pas correctement les zones intertidales et, par conséquent, les résultats du modèle ne sont pas considérés comme utilisables dans ces zones. Les biais de température et de salinité observés à des endroits précis pourraient entraîner des erreurs liées aux courants de surface qui ne pourraient pas être évalués avec les données disponibles. Les SPOP ne sont pas couplés à un modèle complet des glaces, ce qui pourrait avoir une incidence sur les courants de surface et éventuellement d’autres variables pour les régions où il y a couverture de glace. Les systèmes portuaires comprennent des caractéristiques propres à la région qui sont sous-représentées et/ou non reproduites dans les modèles et ils peuvent comprendre des parties du domaine qui ne sont pas fiables.

dc.description.abstract-fosrctranslation - en

Port-scale Ocean Prediction Systems (POPS) were developed for six high priority ports across Canada (Vancouver Harbour, Fraser River, Kitimat, Saint John Harbour, the St. Lawrence Estuary, and Strait of Canso) for use in support of dynamic electronic navigation and marine emergency response. The POPS configurations are based on a common base technical configuration. The design/configuration of each POPS was reviewed and generally considered appropriate for the intended purpose, within limitations noted below. Ability of the six POPS in reproducing real-world conditions was assessed against available observational data. The POPS generally show skill in predicting water levels, currents, and water properties at a scale that do not currently exist in available operational models. The models provided coverage for some areas not covered by the current version of the Coastal Ice-Ocean Prediction Systems (CIOPS), and generally matched or outperformed CIOPS in most comparisons against observations considered for areas of overlap between the models. Tidal and total water levels comparative statistics are both generally improved relative to CIOPS at water level gauge stations, and performance outside areas of CIOPS coverage is similar to that where comparison with the parent model is possible. Non-tidal water level performance is comparable to that of CIOPS. Storm surge was assessed using limited time periods spanning significant storm events in each POPS domain, and surge signals are clearly visible in both CIOPS and POPS. Storm surge comparative statistics in POPS generally match or improve upon those in CIOPS. Comparative statistics for currents are generally improved with increasing resolution of the models, particularly where flow around complex topography is present and more accurately resolved. In general, tidal currents are improved more significantly in the POPS than non tidal currents. The seasonal cycle of sea-surface temperature is well captured by the high-resolution models (POPS) with small biases matching or outperforming the larger scale models. Ferry track data generally shows equal or better performance in POPS relative to CIOPS. Regional biases in temperature and salinity are generally reduced, and the POPS skillfully reproduce changes in these water properties, with minor exceptions. Currents provided by the POPS yield slightly improved, or equivalent, predictions of drifter trajectories. The accuracy of trajectory predictions may be limited by the accuracy of available wind forecasts and/or limitations in the trajectory model itself. The POPS model simulations were stable for 5-6 year hindcast periods, which included extreme events in several domains. Fallback mechanisms for missing observational input data are used where relevant. Forecast evaluation focused on measuring the degradation of model skill as a function of forecast lead time. Model skill was not found to degrade substantially over the 48-hour forecasts, as error growth trends for water level and sea surface temperature were typically small. It is recognized that the POPS have certain limitations: Model accuracy is impacted by limits of the model inputs. Quantitative assessments of skill are limited to regions of the POPS domains where observations are available. Observational data are focused on the inner (port) domain and are typically sparser in the coarser outer domain. Current data are also more limited than water property and water height data. The ocean model version used in all POPS does not correctly represent intertidal areas, and consequently the model results are not considered usable in intertidal areas. Biases in temperature and salinity observed in specific locations could lead to errors in surface currents that could not be assessed with available data. The POPS are not coupled to a complete ice model, which could impact surface currents and potentially other variables for regions that experience ice cover. Port systems include region-specific features that are under-resolved and/or not reproduced in the models and may include portions of the domain that are not reliable.

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MPO. 2026. Application de systèmes de prévision hydrodynamique à haute résolution pour la prévision des conditions océaniques dans des ports du Canada et leures approches. Secr. can. des avis sci. du MPO. Avis sci. 2026/001.

dc.identifier.govdoc

Fs70-6/2026-001F-PDF

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9780660799513

dc.identifier.issn

1919-5117

dc.identifier.uri

https://science-ouverte.canada.ca/handle/123456789/4209

https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41315947.pdf

dc.language.iso

fr

dc.publisher - en

Center for Science Advice (CSA), National Capital Region, Fisheries and Oceans Canada

dc.publisher - fr

Centre des avis scientifiques (CAS), Région de la capitale nationale, Pêches et Océans Canada

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https://science-ouverte.canada.ca/handle/123456789/4208

dc.subject - en

Harbours

Oceanography

Modelling

dc.subject - fr

Port

Océanographie

Modélisation

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Harbours

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Application de systèmes de prévision hydrodynamique à haute résolution pour la prévision des conditions océaniques dans des ports du Canada et leurs approches

dc.title.alternative

Application de systèmes de prévision océanique dans des ports du Canada et leurs approches

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18 pages

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2026/001

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Avis scientifique (Secrétariat canadien des avis scientifiques)

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