This research provides insights on tropical ocean-atmosphere climate coupling as Madden Julian Oscillation (MJO), Kelvin, and Rossby waves interact during the onset phase of the El Nino Southern Oscillation (ENSO). A statistical analysis of transient intra-seasonal modes from singular value decomposition of 5-day filtered satellite outgoing long-wave radiation anomalies 2001-2024 reveals the expected eastward propagation from the Pacific. Wavelet spectra exhibit well-known pulsing at 30-50 days from intra-seasonal MJO, and at 3-5 years from inter-annual ENSO. How they interact and amplify emerges from statistical analyses and a case study of El Ni & ntilde;o onset in 2023. Eastward propagation (similar to 15 m s-1) of deep westerly anomalies from the east Pacific to the Atlantic, and simultaneous equatorial warming in both basins, distinguish it from past events. [Traduit par la r & eacute;daction] Cette recherche apporte un & eacute;clairage sur le couplage climatique entre l'oc & eacute;an et l'atmosph & egrave;re dans les r & eacute;gions tropicales, & agrave; travers l'interaction entre l'oscillation de Madden-Julian (OMJ), les ondes de Kelvin et les ondes de Rossby au cours de la phase d'amor & ccedil;age du ph & eacute;nom & egrave;ne El Ni & ntilde;o-oscillation australe (ENSO). Une analyse statistique des modes intra-saisonniers transitoires, obtenue & agrave; partir de la d & eacute;composition en valeurs singuli & egrave;res des anomalies du rayonnement sortant & agrave; ondes longues mesur & eacute;es par satellite et filtr & eacute;es sur 5 jours entre 2001 et 2024, r & eacute;v & egrave;le la propagation vers l'est attendue depuis le Pacifique. Les spectres d'ondelettes pr & eacute;sentent des pulsations bien connues, d'une p & eacute;riode de 30 & agrave; 50 jours, li & eacute;es & agrave; l'OMJ intra-saisonni & egrave;re, et d'une p & eacute;riode de 3 & agrave; 5 ans, li & eacute;es & agrave; l'ENSO interannuel. La mani & egrave;re dont ces ph & eacute;nom & egrave;nes interagissent et s'amplifient ressort d'analyses statistiques et d'une & eacute;tude de cas portant sur l'apparition d'El Ni & ntilde;o en 2023. La propagation vers l'est (similar to 15 m s-1) d'anomalies de vents d'ouest en profondeur, du Pacifique oriental vers l'Atlantique, ainsi que le r & eacute;chauffement & eacute;quatorial simultan & eacute; dans les deux bassins, distinguent cet & eacute;v & eacute;nement des pr & eacute;c & eacute;dents.
Satellite records show that autumn Arctic sea ice extent has a downward trend since 1979, along with the frequent occurrence of heat wave events over the Northern Hemisphere. The highest anomalies of maximum and mean air temperature (AT) reach 13.83 degrees C (in summer 2023) and 15.65 degrees C (in 2024). By defining the length of summer using daily surface air temperature, the summer length increases in both polar regions (33 days) and mid-latitude regions (43 days) from 1982 to 2024, particularly in the Black Sea, Eastern Asia, central North America, and the Arctic. The beginning (end) date of summer in 2024 is 17 (16), 29 (15) days ahead (late) of the date in 1982 in the Arctic and mid-latitude, respectively. The highest spatial correlation coefficient of summer length and sea ice reaches -0.92 in the Kara Sea. Summer length increases by 6.8 days for every 1 Mkm2 decrease in Arctic sea ice extent. The regression and correlation coefficients of AT, specific humidity, and geopotential height with the autumn Arctic sea ice extent are also calculated from spring to autumn, which are all negatively correlated, and the lowest value reaches -0.94. The changing of the atmospheric variables is consistent with the increasing summer length. By the 17 models from CMIP6, the trends of summer length are showing in different values at SSP1.2.6, 0.0048; SSP2.4.5, 0.0143; and SSP5.8.5, 0.0301 during 2015-2100, which are low of Global (0.0298) and polar (0.0392) temperature from 1948 to 2024. [Traduit par la r & eacute;daction] Les donn & eacute;es satellitaires montrent que l'& eacute;tendue de la glace de mer arctique en automne suit une tendance & agrave; la baisse depuis 1979, parall & egrave;lement & agrave; la survenue fr & eacute;quente de vagues de chaleur dans l'h & eacute;misph & egrave;re Nord. Les anomalies les plus & eacute;lev & eacute;es de la temp & eacute;rature maximale et moyenne de l'air (TA) atteignent respectivement 13,83 degrees C (& agrave; l'& eacute;t & eacute; 2023) et 15,65 degrees C (en 2024). En d & eacute;finissant la dur & eacute;e de l'& eacute;t & eacute; & agrave; partir de la temp & eacute;rature quotidienne de l'air en surface, on constate une hausse de cette dur & eacute;e tant dans les r & eacute;gions polaires (33 jours) qu'aux latitudes moyennes (43 jours) entre 1982 et 2024, en particulier en mer Noire, en Asie orientale, au centre de l'Am & eacute;rique du Nord et dans l'Arctique. La date de d & eacute;but (de fin) de l'& eacute;t & eacute; en 2024 est respectivement avanc & eacute;e (retard & eacute;e) de 17 (16) et 29 (15) jours par rapport & agrave; celle de 1982 dans l'Arctique et aux latitudes moyennes. Le coefficient de corr & eacute;lation spatiale le plus & eacute;lev & eacute; entre la dur & eacute;e de l'& eacute;t & eacute; et la glace de mer atteint -0,92 dans la mer de Kara. La dur & eacute;e de l'& eacute;t & eacute; augmente de 6,8 jours pour chaque diminution de 1 Mkm2 de l'& eacute;tendue de la glace de mer arctique. Les coefficients de r & eacute;gression et de corr & eacute;lation entre la TA, l'humidit & eacute; sp & eacute;cifique et la hauteur g & eacute;opotentielle d'une part, et l'& eacute;tendue de la glace de mer arctique en automne d'autre part, sont & eacute;galement calcul & eacute;s du printemps & agrave; l'automne; ils pr & eacute;sentent tous une corr & eacute;lation n & eacute;gative, la valeur la plus faible atteignant -0,94. L'& eacute;volution des variables atmosph & eacute;riques est coh & eacute;rente avec l'allongement de la dur & eacute;e de l'& eacute;t & eacute;. D'apr & egrave;s les 17 mod & egrave;les du CMIP6, les tendances relatives & agrave; la dur & eacute;e de l'& eacute;t & eacute; pr & eacute;sentent des valeurs diff & eacute;rentes selon les sc & eacute;narios SSP1.2.6 (0,0048), SSP2.4.5 (0,0143); SSP5.8.5 (0,0301) entre 2015 et 2100, qui sont inf & eacute;rieures aux temp & eacute;ratures mondiales (0,0298) et polaires (0,0392) observ & eacute;es de 1948 & agrave; 2024.
As sea ice forms, it incorporates the salts and isotopic signature (delta 18O, delta 2H) from the underlying seawater. Coastal marine regions can be heavily influenced by river discharge, resulting in sea ice growing from seawater with spatially varying salinity and stable isotopic composition. Because current halo-thermodynamic models primarily address sea ice growth from seawater with salinities near 34 and have yet to integrate the isotopic composition, their application to reproduce sea ice forming in a heavily river-influenced marine region is limited. In this study, we extended the one-dimensional Semi-Adaptive Multi-phase Sea Ice Model (SAMSIM) to account for estuarine conditions and to compute delta 18O and delta 2H profiles of sea ice. Modelled bulk salinity and isotopic profiles agreed well with four ice core observations of sea ice formed in an estuarine environment. Sensitivity tests demonstrated that modelled bulk salinity and isotopic profiles vary based on the input seawater salinity and provide a means for the estimation of meteoric water content in sea ice. Model runs with fixed boundary conditions indicate that fresher seawaters lead to thinner and less porous sea ice bottom regions and a quicker transition to the quasi-steady state of the bulk salinity, and thus the stable isotopic composition, compared to higher seawater salinities. These findings improve our ability to trace source-water properties during sea ice growth and estimate the layer thickness of biologically habitable porosity within sea ice formed from brackish (freshened) waters.Highlights [Traduit par la r & eacute;daction] Lors de sa formation, la glace de mer int & egrave;gre les sels et la signature isotopique (delta 18O, delta 2H) de l'eau de mer sous-jacente. Les r & eacute;gions marines c & ocirc;ti & egrave;res peuvent & ecirc;tre fortement influenc & eacute;es par les d & eacute;bits fluviaux, ce qui entra & icirc;ne la formation de glace de mer & agrave; partir d'une eau de mer pr & eacute;sentant une salinit & eacute; et une composition isotopique stable variant dans l'espace. Comme les mod & egrave;les halo-thermodynamiques actuels traitent principalement de la croissance de la glace de mer & agrave; partir d'une eau de mer dont la salinit & eacute; est proche de 34 et n'int & egrave;grent pas encore la composition isotopique, leur application pour reproduire la formation de glace de mer dans une r & eacute;gion marine fortement influenc & eacute;e par les cours d'eau est limit & eacute;e. Dans la pr & eacute;sente & eacute;tude, nous avons & eacute;tendu le mod & egrave;le unidimensionnel semi-adaptatif multiphase de la glace de mer (SAMSIM) afin de prendre en compte les conditions estuariennes et de calculer les profils de delta 18O et de delta & sup2;H de la glace de mer. Les profils mod & eacute;lis & eacute;s de salinit & eacute; globale et d'isotopes concordaient bien avec quatre observations issues de carottes de glace de mer form & eacute;e dans un environnement estuarien. Des tests de sensibilit & eacute; ont r & eacute;v & eacute;l & eacute; que les profils mod & eacute;lis & eacute;s de salinit & eacute; globale et d'isotopes varient en fonction de la salinit & eacute; de l'eau de mer en entr & eacute;e et permettent d'estimer la teneur en eau m & eacute;t & eacute;orique de la glace de mer. Les simulations r & eacute;alis & eacute;es avec des conditions aux limites fixes indiquent que des eaux de mer moins sal & eacute;es entra & icirc;nent des zones inf & eacute;rieures de la glace de mer plus minces et moins poreuses, ainsi qu'une transition plus rapide vers l'& eacute;tat quasi-stationnaire de la salinit & eacute; globale, et donc de la composition isotopique stable, par rapport & agrave; des salinit & eacute;s d'eau de mer plus & eacute;lev & eacute;es. Ces r & eacute;sultats nous permettent de mieux suivre l'& eacute;volution des propri & eacute;t & eacute;s des eaux d'alimentation au cours de la formation de la glace de mer et d'estimer l'& eacute;paisseur de la couche poreuse biologiquement habitable au sein de la glace de mer form & eacute;e & agrave; partir d'eaux saum & acirc;tres (adoucies).
Trends in health and agricultural indices based on the fourth generation of Canada's homogenized daily temperature dataset are examined for 1949-2024. Health indices are characterized by warm and cold spells, heatwaves and cold waves, indices associated to thermal comfort, and to heating and cooling requirements. Agriculture temperature-based indices include those related to damaging cold and heat, and to growing season. The results show that the frequency and duration of warm spells have increased across Canada, mainly in the northern and western regions, while a small decrease is observed in the frequency and duration of cold spells across the country. Heatwaves are more frequent in Canada, especially in the north, British Columbia and Atlantic provinces whereas the frequency of cold waves has decreased across the country, mostly in the north and west. The number of summer days and hot days above 30 degrees C have increased in the southern regions, although that some decreasing trends are found in the number of hot days in the Prairies. The number of tropical nights (when night temperature remains above 20 degrees C) has increased in southern Ontario and Quebec. Heating degree-days have decreased across the country whereas cooling degree-days have increased at most stations in the south. All agriculture cold-related indices, including ice days and frost days, have decreased. The annual highest daily maximum and lowest daily minimum temperatures have increased during the past 76 years, although that some decreasing trends are found in the highest daily maximum temperature in the Prairies. Overall, the growing season is now longer with an earlier start and later end to the season, and the number of growing degree-days has increased across the country. [Traduit par la r & eacute;daction] Les tendances des indices de sant & eacute; et agricoles, calcul & eacute;s & agrave; partir de la quatri & egrave;me g & eacute;n & eacute;ration de l'ensemble de donn & eacute;es homog & eacute;n & eacute;is & eacute;es sur les temp & eacute;ratures quotidiennes du Canada, sont examin & eacute;es pour 1949-2024. Les indices de sant & eacute; sont caract & eacute;ris & eacute;s par des p & eacute;riodes de chaleur et de froid, des vagues de chaleur et de froid, ainsi que par des indices li & eacute;s au confort thermique et aux besoins en chauffage et en climatisation. Les indices agricoles bas & eacute;s sur la temp & eacute;rature comprennent ceux li & eacute;s aux effets n & eacute;fastes du froid et de la chaleur, ainsi qu'& agrave; la saison de croissance. Les r & eacute;sultats r & eacute;v & egrave;lent que la fr & eacute;quence et la dur & eacute;e des vagues de chaleur sont en hausse partout au Canada, principalement dans les r & eacute;gions du nord et de l'ouest, tandis qu'une l & eacute;g & egrave;re diminution de la fr & eacute;quence et de la dur & eacute;e des vagues de froid est observ & eacute;e & agrave; l'& eacute;chelle nationale. Les vagues de chaleur sont plus fr & eacute;quentes au Canada, notamment dans le nord, en Colombie-Britannique et dans les provinces de l'Atlantique, tandis que la fr & eacute;quence des vagues de froid a diminu & eacute; dans l'ensemble du pays, surtout dans le nord et l'ouest. Le nombre de journ & eacute;es estivales et de journ & eacute;es chaudes (sup & eacute;rieures & agrave; 30 degrees C) a augment & eacute; dans les r & eacute;gions du sud, m & ecirc;me si l'on observe certaines tendances & agrave; la baisse concernant le nombre de journ & eacute;es chaudes dans les Prairies. Le nombre de nuits tropicales (lorsque la temp & eacute;rature nocturne reste sup & eacute;rieure & agrave; 20 degrees C) a augment & eacute; dans le sud de l'Ontario et au Qu & eacute;bec. Les degr & eacute;s-jours de chauffage ont diminu & eacute; dans l'ensemble du pays, tandis que les degr & eacute;s-jours de refroidissement ont augment & eacute; dans la plupart des stations du sud. Tous les indices agricoles li & eacute;s au froid, notamment le nombre de jours de gel et de jours de gel & eacute;e, ont diminu & eacute;. Les temp & eacute;ratures maximales et minimales quotidiennes annuelles les plus & eacute;lev & eacute;es ont augment & eacute; au cours des 76 derni & egrave;res ann & eacute;es, m & ecirc;me si l'on observe certaines tendances & agrave; la baisse pour les temp & eacute;ratures maximales quotidiennes les plus & eacute;lev & eacute;es dans les Prairies. Dans l'ensemble, la saison de croissance est d & eacute;sormais plus longue, avec un d & eacute;but plus pr & eacute;coce et une fin plus tardive, et le nombre de degr & eacute;s-jours de croissance a augment & eacute; dans tout le pays.
