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(english follows french)« Canicule » printanière du 18 au 23 mars 2012 au Québec /March 18-23, 2012 spring « heat wave » in QuebecM. Beauchemin, SMC-QuébecDu 18 au 23 mars 2012, la température dans le sud du Québec dépassa 15°C à chaque jour(tableau 1) alors que la normale n’est que de 1°C (normales variant de -2°C à +4°C entre 43N et49N). Du 19 au 22 mars, elle dépassa même 20°C, et le 21 mars elle dépassa 25°C. Le maximumabsolu fut de 27.3°C, enregistré au Témiscamingue le 21 mars (voir les cartes des températuresquotidiennes à l’annexe A).Tableau 1 : Température diurne dans le sud du Québec (au sud de 49N) du 18 au 23 mars 201218-mars 19-mars 20-mars 21-mars 22-mars 23-mars15C 20C 20C 25C 20C 15CCes températures correspondent à des anomalies (ou des écarts à la normale) de +15 à +25degrés, et à des anomalies standardisées (anomalies divisées par la variabilité locale) de +4 à +6écart-types, ce qui est extrême d’un point de vue statistique (voir les cartes d’anomalie etd’anomalie standardisée aux annexes B et C respectivement). D’ailleurs, presque toutes lesrégions sur le sud du Québec établirent de nouveaux records de température, et par une grandemarge (tableau 2).Tableau 2 : Température maximale (en °C) entre le 18 et le 23 mars 2012 comparée à l’ancienrecord pour les mêmes dates, et à la normale*Région/Region 2012Ancien/previousrecordNormale/Normal1971-2000Montréal-Montérégie 26 21 3,5Suroît 27 22 4Estrie 25 21 3,5Outaouais 27 21 3,5Abitibi-Témiscamingue 26 18 1Parent-LaTuque 26 17 2Trois-Rivières/Bois Francs 24 15 2,5Beauce 24 18 2,5Québec 22 17 2Charlevoix 22 14 1,5Saguenay 25 18 1Bas Saint-Laurent 21 16 1Rimouski 22 16 1Gaspésie 21 19 1,5Baie des Chaleurs 24 15 1,5Haute Côte Nord 20 13 0Basse Côte Nord 16 8 -0,5Manicouagan 17 13 -3Chibougamau 23 14 -2

* Méthode : Analyse spatiale incorporant toutes les stations disponibles dans les archivesclimatologiques d’Environnement Canada, soit plus de 800 stations au Québec, comparant latempérature maximale entre le 18 et le 23 mars 2012 au record maximal entre le 18 et le 23 marset à la normale le 21 mars (21 mars : date mitoyenne entre le 18 et le 23 mars).Cette « canicule » printanière est exceptionnelle non-seulement par l’amplitude des anomalies detempérature (15 à 25 degrés au-dessus de la normale), mais aussi par le fait que les anomalies lesplus élevées furent enregistrées dans les régions du nord plutôt que du sud, c’est-à-dire enAbitibi-Témiscamingue, à Parent, à Chibougamau et au Lac-Saint-Jean. En effet, de façongénérale, les anomalies furent trois degrés plus élevées dans ces régions que dans la vallée du St-Laurent. Par exemple, le 21 mars, les anomalies furent de +27 degrés dans ces régions, parrapport à +24 degrés dans la vallée du St-Laurent.Récurrence historiqueSelon les archives climatologiques d’Environnement Canada, une séquence de six joursconsécutifs avec des températures au-dessus de 15°C, en mars, a déjà été observée sur le sud duQuébec mais à une seule autre reprise, soit du 24 au 29 mars 1945. C’est, d’ailleurs, lors de cetévènement que fut établit le record de température pour le mois de mars, soit 27.8°C le 28 mars1945 à Ste-Clothilde (en Montérégie). Toutefois, le record pour une date située au plus tard le 23mars appartient à l’évènement de 2012 (27.3°C le 21 mars 2012 au Témiscamingue, battantl’ancien record de 25°C le 16 mars 1990 à Brome et à Sutton en Estrie). Par coïncidence, l’annéesuivant l’évènement de 1945 survenait aussi une vague de chaleur à pareille date, mais elle duraquatre jours plutôt que six (du 26 au 29 mars 1946) et n’atteignit pas des températures aussiélevées qu’en 1945 (température maximale de 25°C enregistrée le 29 mars 1946).Par ailleurs, une séquence de cinq jours consécutifs, plutôt que six, avec des températures audessusde 15°C n’est survenue qu’une seule fois, soit du 15 au 19 mars 2010. Mais la températuremaximale n’avait guère dépassé 19°C.Aucun des évènements précédant (1945, 1946, 2010) n’avait atteint une combinaison « intensitédurée» aussi élevée qu’en 2012 (maximum de 27.2°C, et six jours au-dessus de 15°C). De plus,aucun des évènements n’avait touché des régions aussi nordiques qu’en 2012 (latitudes plushautes que 48N). Plus important encore, des anomalies de +20 degrés sur six jours consécutifs,avec un maximum de +25 degrés, n’ont jamais été atteintes auparavant au Québec, peu importe letemps de l’année. Cet évènement est donc très rare sur le plan de la combinaison intensité-durée,et de son extension vers le nord, et exceptionnel sur le plan des anomalies, surtout dans lesrégions situées plus au nord.Enfin, lorsqu’on regarde au-delà des frontières du Québec, la superficie de l’anomalie detempérature rend l’évènement encore plus remarquable compte tenu qu’elle a couvert tout lecentre, et l’est, des États-Unis, et ce, sur une durée plus longue qu’au Québec, soit sur plus dequinze jours selon les rapports des autorités américaines, NOAA-NWS (voir les cartescontinentales de l’anomalie de température à l’annexe D).

La présence d’anomalies de température aussi élevées en mars soulève la question des causes car,statistiquement, c’est plutôt en janvier, au cœur de l’hiver, que sont observées de tellesanomalies, alors qu’ici, on les observe au début du printemps.Patron météorologiqueLe patron météorologique présent lors de cet évènement explique, en partie, les températures trèschaudes sur plusieurs jours d’affilée. Un puissant anticyclone stationnaire au sud-est du Québec,couplé à une dépression au nord-ouest, a généré un important gradient de pression en surface quia entretenu des vents modérés du sud-ouest. Ces vents amenèrent sur le nord-est du continentl’air particulièrement chaud des régions du sud-ouest où un retrait très hâtif de la neige a permitau sol de se réchauffer plus vite qu’à la normale.Le tableau 3 ici-bas donne une liste des cas analogues à 2012 survenus dans la deuxième moitiéde mars (sur la base du patron de pression au niveau de la mer : voir cartes à l’annexe E). Parmices cas, celui de 2012 est le seul où le centre de la dépression atteignit une latitude de 60N, alorsque les autres ne dépassèrent pas la latitude 52N.Tableau 3. Cas semblables à celui de mars 2012 sur le sud du Québec, avec le nombre de jours oùla température a dépassé 15°C, et la température maximale enregistrée (utilisant la PNM, à partirdes réanalyses NCEP)Année Dates en mars Nmb. de joursoù T > 15°CTempératuremax (°C)1995 13 au 16 mars 4 211990 15 au17 mars 3 251977 11 au12 mars 2 211957 15 mars 1 171945 24 au 31 mars 8 27Impacts de la vague de chaleurCompte tenu de l’intensité de la chaleur, de sa durée, de son aspect précoce et de son extensionnordique, les impacts furent nombreux :• fonte rapide de la neige entraînant plusieurs inondations et des glissements de terrain (dûà la sursaturation du sol, dont celui au Saguenay)• débourrement hâtif des bougeons des arbres, particulièrement des arbres fruitierscommerciaux (La combinaison avec le gel subséquent survenu à la fin avril endommageapassablement les arbres et causa des pertes de 10M$ dans les pommeraies du Québec etde l’Ontario.)• sortie précoce des insectes piqueurs (moustiques)• mauvaise qualité de l’air en raison de l’advection importante de matière particulaire duMidwest américain, s’ajoutant à la production locale.

La fonte du couvert de neige pendant les six jours équivalait à un apport d’eau au sol de plus 120mm, soit 20 mm par jour en moyenne. Elle affecta toutes les régions, à part l’extrême sud duQuébec où le couvert nival s’était déjà complètement, ou presque complètement, retiré (Cesrégions connurent le plus grand déficit de neige à l’hiver 2012.). Au plus fort de la fonte le 21mars, le taux atteignit 50 mm/jour en Abitibi, ce qui équivaut à une chute de pluie revenant àchaque trois ans en moyenne (voir l’annexe F pour les cartes d’apport en eau quotidien et ducontenu en eau du couvert de neige). Le débit de plusieurs rivières atteignit alors le niveausupérieur extrême de la période normale de crue.

March 18-23, 2012 spring « heat wave » in QuebecM. Beauchemin, MSC-QuébecFrom March 18 to 23 2012, temperatures over southern Quebec exceeded 15°C each day (Table1) while the normal is only 1°C (normals ranging from -2 ° C to 4 ° C between 43N and 49N).From March 19 to 22, it exceeded even 20°C, and on March 21, it exceeded 25°C. The absolutemaximum was 27.3°C, recorded in Témiscamingue on March 21 (see maps of daily temperaturesin Appendix A).Table 1: Daytime temperature in southern Québec (south of 49N) from March 18 to 23, 201218-mars 19-mars 20-mars 21-mars 22-mars 23-mars15C 20C 20C 25C 20C 15CThese temperatures represent anomalies (or deviations from the norm) of +15 to +25 degrees, andstandardized anomalies (anomalies divided by local variability) of +4 to +6 standard deviations,which is extreme in statistical terms (see maps of anomalies and standardized anomalies inAppendix B and C respectively). Moreover, almost all regions of southern Quebec establishednew temperature records, and by a large margin (Table 2).Table 2: Maximum temperature (°C) between March 18 and 23 2012 compared to the previousrecord for the same dates, and to the norm*Région/Region 2012Ancien/previousrecordNormale/Normal1971-2000Montréal-Montérégie 26 21 3,5Suroît 27 22 4Estrie 25 21 3,5Outaouais 27 21 3,5Abitibi-Témiscamingue 26 18 1Parent-LaTuque 26 17 2Trois-Rivières/Bois Francs 24 15 2,5Beauce 24 18 2,5Québec 22 17 2Charlevoix 22 14 1,5Saguenay 25 18 1Bas Saint-Laurent 21 16 1Rimouski 22 16 1Gaspésie 21 19 1,5Baie des Chaleurs 24 15 1,5Haute Côte Nord 20 13 0Basse Côte Nord 16 8 -0,5Manicouagan 17 13 -3Chibougamau 23 14 -2

* Method: Spatial analysis incorporating all stations available in Environment Canada’sClimate Archive (more than 800 stations in Quebec), comparing the maximum temperaturebetween March 18 and 23 2012 to record maximum for same dates and to normal on March 21(March 21: half way between March 18 and 23).This spring "heat wave" is exceptional not only because of the size of the temperature anomalies(15 to 25 degrees above normal), but also because the biggest anomalies were recorded in thenorth rather than in the south, i.e. in Abitibi-Témiscamingue, Parent, Chibougamau and Lac-Saint-Jean regions. Indeed, on average the anomalies were three degrees higher in these regionsthan in the St. Lawrence valley. For example, on March 21, anomalies reached 27 degrees inthese regions, compared to 24 degrees in the St. Lawrence valley.Historical recurrenceAccording to Environment Canada weather records, a sequence of six consecutive days withtemperatures above 15°C in March has already been observed in southern Quebec, but only onone other occasion, i.e. on March 24 to 29 1945. It is during this event that was set the Marchtemperature record (27.8°C on March 28 1945 in Ste-Clothilde, Montérégie). However, therecord for a date before March 23 belongs to the 2012 event (27.3 °C in Témiscamingue onMarch 21, breaking the previous record of 25 °C set on March 16, 1990 in Brome and Sutton, inthe Eastern Townships). Coincidentally, the year following 1945 also saw a heat wave at thistime of year, but it lasted four days instead of six (March 26 to 29, 1946) and did not reach ashigh temperatures as in 1945 (maximum temperature of 25°C recorded on March 29, 1946).Moreover, a sequence of five consecutive days, rather than six, with temperatures above 15°Chas occurred only once, on March 15-19, 2010. But the maximum temperature had hardlyexceeded 19°C.None of the preceeding events (1945, 1946, 2010) reached a combination of intensity andduration as high as that of 2012 (maximum of 27.2°C with six days above 15°C). Moreover, noneof the events affected as much northern regions as that of 2012 (latitudes higher than 48N). Moreimportantly, anomalies of +20 degrees on six consecutive days, with a maximum anomaly of +25degrees, have never been seen before in Quebec, regardless of time of the year. Consequently,this event is very rare in terms of its intensity-duration combination and its northward extension,and exceptional in terms of anomalies, especially in regions further north.Finally, on a continental scale, the size of the phenomenon makes the event even moreremarkable given that it covered several norteastern states of the U.S., and this, over a longerperiod than in Quebec (on more than fifteen days as reported by NOAA-NWS) (see maps ofcontinental temperature anomaly in Appendix D).These very high temperature anomalies in March raise the question of their cause since, thegreatest anomalies year round are usally seen in January - in the heart of winter- whereas in 2012they were observed in early spring.

Weather patternThe weather pattern during this event explains, in part, the hot temperatures on so many days. Astrong stationary anticyclone southeast of the province of Quebec, coupled with a low pressuresystem in the northwest, generated a large surface pressure gradient which maintained moderatewinds from the southwest. These winds brought over the northeastern part of the continentabnormally heated air due to the early withdrawal of the snow cover.Table 3 below lists similar patterns which occurred in the second half of March, based on sealevel pressure (see maps in Appendix E). Out of these cases, 2012 is the only one where thecenter of the low reached so northerly latitudes (60N), while the others did not exceed the 52N.Table 3. Similar patterns as 2012 over southern Québec, with number of days exceeding atemperature of 15°C and observed maximum temperature (based on SLP and temperatureanomalies, using NCEP reanalyses)Year Dates Days with T > Max T (°C)15°C1995 13 au 16 mars 4 211990 15 au17 mars 3 251977 11 au12 mars 2 211957 15 mars 1 171945 24 au 31 mars 8 27Impacts of the heat waveGiven the intensity of the heat, its duration, its early appearance and its northerly extension, theimpacts were many:• rapid melting of snow causing flooding and landslides (due to the supersaturation of the soil,including the Saguenay)• early opening of trees buds, especially fruit trees (Combination with the subsequent freezing inlate April damaged trees and caused for $ 10M of damages in apple orchards in Quebec andOntario.)• Early release of insects (mosquitoes)• Poor air quality due to the significant advection of particulate matter from the U.S. Midwest, inaddition to local production.The melting of snow cover during the six days was equivalent to 120 mm of water, or an averageof 20 mm per day. It affected all regions, except extreme southern Quebec where the snow packwas already gone (Southern Québec experienced the largest snow deficit during winter of 2012.).At the height of the melt, on March 21, the rate reached 50 mm / day in Abitibi, which isequivalent to a rainfall returning every three years on average (see Appendix F for maps of dailywater and water content of snow cover). The flow of several rivers the reached the uppermostlevel of the average flood period.

Annexe A: Cartes de la température maximalequotidienne / Maps of daily maximumtemperature

Annexe B: Cartes de l’anomalie de températuremaximale quotidienne / Maps of daily maximumtemperature anomaly

Annexe C: Cartes de l’anomalie standardisée detempérature maximale quotidienne / Maps ofdaily maximum temperature standardizedanomaly

Annexe D: Cartes de l’anomalie de températurequotidienne à l’échelle continentale / Maps ofdaily temperature anomaly on a continentalscale (réanalyses NCEP / NCEP reanalyses)

Annexe E : Cas semblables à celui de mars 2012sur le sud du Québec en terme d’anomalie detempérature et de PNM (à partir des réanalysesNCEP) / Similar cases as that of 2012 in termsof temperature anomaly and SLP (using NCEPreanalyses)

Annexe F: Cartes du taux de fonte quotidien /Maps of daily snow melt(http://www.nohrsc.noaa.gov/nsa/ )