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La puissance de la pluie

les prévisions au service de l’électricité

À mesure que la demande d’électricité s’accroît, les services publics s’efforcent de trouver les façons les plus efficaces de produire cette énergie. Le physicien des nuages Man Kong (Peter) Yau aide les sociétés d’hydroélectricité canadiennes à gérer plus précisément leurs ressources productrices d’énergie en améliorant la prévision des précipitations.

M. Yau, professeur à l’Université McGill de Montréal, crée des modèles informatiques qui font appel à la physique des conditions météorologiques pour prévoir les précipitations dans une région donnée sur une période de 24 à 48 heures.

Il est crucial d’obtenir des prévisions exactes à court terme pour les services publics comme Hydro-Québec, parce qu’elles permettent, entre autres, à cette société d’ajuster le volume d’eau qui s’écoule dans les turbines de ses immenses barrages, lesquels génèrent de l’électricité non seulement pour les consommateurs du Québec, mais aussi pour des consommateurs de l’Ontario et du Manitoba.

« Il existe un certain débit optimal qui, lorsqu’il est atteint, fait que les turbines ont une efficacité maximale, explique M. Yau, dont les recherches sont appuyées à la fois par le CRSNG et par Hydro-Québec. On doit avoir une certaine connaissance des précipitations pour contrôler ce débit. »

M. Yau développe de nouveaux algorithmes afin d’améliorer les modèles informatiques qu’utilise déjà Environnement Canada pour faire ses prévisions météorologiques. La manière classique d’obtenir les observations qui fournissent les données qui sont entrées dans les modèles météorologiques d’Environnement Canada consiste à libérer dans l’atmosphère des ballons-sondes météorologiques espacés de 100 kilomètres. M. Yau essaie d’améliorer ces observations initiales en utilisant un radar pour produire des observations en haute résolution des nuages et des précipitations, lesquels sont balayés toutes les cinq minutes.

Cependant, le fait de changer les données initiales entrées dans les modèles informatiques existants cause des problèmes d’assimilation des données. Voilà pourquoi M. Yau tente d’améliorer ces modèles. Lui et ses étudiants sont en train de créer, de concert avec Environnement Canada, ce qu’il appelle un « système de prévision d’ensemble régional ». Ce système calculera toutes les précipitations probables qui tomberont sur la superficie d’une région particulière au cours d’une période donnée.

Pour prévoir le débit d’eau dans les réservoirs, M. Yau doit également pouvoir prévoir le débit des rivières. Il y arrive en combinant ses prévisions atmosphériques d’ensemble à un modèle similaire qui calcule la distribution probable de l’eau dans les rivières et les ruisseaux. Ce genre de système pourrait aussi aider à prévoir les inondations ainsi que d’autres événements météorologiques extrêmes.

M. Yau et les étudiants de son laboratoire étudient également les processus physiques sous-jacents aux systèmes de précipitations, tels que les ouragans. En comprenant le fonctionnement des nuages et comment ils influent sur ces systèmes météorologiques de grande ampleur, M. Yau peut mieux prévoir les précipitations qui tomberont à court terme.

M. Yau espère que sa modélisation des précipitations, outre qu’elle aidera Hydro-Québec, profitera au bout du compte aux agriculteurs et aux grandes entreprises agricoles ainsi qu’aux contrôleurs aériens. « Ce sont tous des secteurs qui pourraient bénéficier de ce genre d’amélioration des prévisions », précise M. Yau.

L’intérêt de ce chercheur pour les modèles de prévision détaillée est né après ses études secondaires, lorsqu’il a travaillé dans un bureau de météorologie de Hong Kong, où il a grandi. « La prévision quantitative des précipitations fait partie des problèmes non résolus de la science de l’atmosphère, ajoute-t-il. J’aime résoudre des problèmes. »