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.
Post-tropical Hurricane Fiona (2022) crossed the Gulf of St. Lawrence in Atlantic Canada, generating large waves and strong wave-driven currents in this semi-enclosed coastal sea. In this study, surface waves and circulation conditions were simulated using a dynamically coupled wave-circulation model revealing significant wave heights H-s <= 9.4 m and current speeds >1.0 m s(-1). Good agreement was obtained for bulk wave statistics (r(2) > 0.86 for H-s), and broad-scale validation was achieved over a large area using observations from seven satellite altimeters. Higher resolution modelling of wind-generated waves in Malpeque Bay, a back-barrier bay connected to the Gulf, used a nested grid to simulate the waves in sheltered areas with short fetch. Significant wave heights <= 2.2 m in back-barrier regions, and current speeds <= 1.5 m s(-1) in coastal areas around the barrier islands were simulated. Limitations to wind-wave growth were examined through comparison of stationary and nonstationary simulations (time constraints) and analysis of the ratio of storm translational speed to wave celerity (spatial constraints). The results indicate that despite extreme winds, the wave field remained dominated by locally generated young wind sea. Because the storm footprint was comparable to the horizontal basin scale, translating-fetch resonance and sustained swell development were spatially constrained and stationary simulations overpredicted peak wave heights (by up to similar to 25%) under rapidly evolving wind conditions. These findings demonstrate how basin geometry can fundamentally limit hurricane wave growth in marginal seas, even during extreme events.
The first tornado dataset for Canada covered the years 1950-1979 and allowed a 30-year tornado climatology to be attempted. This was followed by a second 30-year national climatology covering the years 1980-2009. Guided by World Meteorological Organization recommendations, the current study is a 10-year update of the Canadian tornado climatology covering the years 1991-2020. Data conventions and quality control procedures developed by the Northern Tornadoes Project are used to ensure a high-quality, nationally consistent dataset, and are also applied back to 1980 for completeness. The updated 30-year dataset comprises 1948 tornadoes with the vast majority (88%) of these rated F/EF0-1, while 11% had a rating of F/EF2 and only 1% had a rating of F/EF3 or higher. Tornadoes were recorded in nearly every province and territory with the highest annual mean frequency in Ontario (18.5 tornadoes per year). Gridded tornado incidence values were highest in the southern Prairies and southern Ontario with a notable regional maximum in the area west of Toronto, even when only F/EF2 + tornadoes are considered. Tornadoes occurred most frequently from June to August and from 1600 to 1859 LT, inclusive. The median lengths and widths of tornado damage paths are 5615 and 260 m, respectively. F/EF2 + tornadoes were found to peak later in the year and later in the day, with more than double the median path length and path width. A total of 20 tornado outbreaks were identified. [Traduit par la r & eacute;daction] Le premier ensemble de donn & eacute;es sur les tornades au Canada couvrait la p & eacute;riode 1950-1979 et avait permis d'& eacute;tablir une climatologie des tornades sur 30 ans. Il a & eacute;t & eacute; suivi d'une deuxi & egrave;me climatologie nationale sur 30 ans, couvrant la p & eacute;riode 1980-2009. S'appuyant sur les recommandations de l'Organisation m & eacute;t & eacute;orologique mondiale, la pr & eacute;sente & eacute;tude constitue une mise & agrave; jour sur 10 ans de la climatologie des tornades au Canada, couvrant les ann & eacute;es 1991-2020. Les conventions relatives aux donn & eacute;es et les proc & eacute;dures de contr & ocirc;le de la qualit & eacute; & eacute;labor & eacute;es par le Northern Tornadoes Project servent & agrave; garantir un ensemble de donn & eacute;es de haute qualit & eacute; et coh & eacute;rent & agrave; l'& eacute;chelle nationale, et sont & eacute;galement appliqu & eacute;es r & eacute;troactivement jusqu'en 1980 & agrave; des fins d'exhaustivit & eacute;.L'ensemble de donn & eacute;es actualis & eacute; sur 30 ans comprend 1 948 tornades, dont la grande majorit & eacute; (88 %) sont class & eacute;es F/EF0-1, tandis que 11 % ont une classification F/EF2 et seulement 1 % une classification F/EF3 ou sup & eacute;rieure. Des tornades ont & eacute;t & eacute; recens & eacute;es dans presque toutes les provinces et tous les territoires, l'Ontario affichant la fr & eacute;quence annuelle moyenne la plus & eacute;lev & eacute;e (18,5 tornades par an). Les valeurs maill & eacute;es de l'incidence des tornades & eacute;taient les plus & eacute;lev & eacute;es dans le sud des Prairies et le sud de l'Ontario, avec un maximum r & eacute;gional notable dans la r & eacute;gion & agrave; l'ouest de Toronto, m & ecirc;me en ne consid & eacute;rant que les tornades de force F/EF2+.Les tornades se sont produites le plus fr & eacute;quemment de juin & agrave; ao & ucirc;t et entre 16 h 00 et 18 h 59, heure locale, inclusivement. Les longueurs et largeurs m & eacute;dianes des trajectoires de d & eacute;g & acirc;ts caus & eacute;s par les tornades sont respectivement de 5 615 m et 260 m. Il a & eacute;t & eacute; constat & eacute; que les tornades de force F/EF2+ atteignaient leur pic plus tard dans l'ann & eacute;e et plus tard dans la journ & eacute;e, avec une longueur et une largeur m & eacute;dianes de trajectoire plus de deux fois sup & eacute;rieures. Au total, 20 s & eacute;ries de tornades ont & eacute;t & eacute; identifi & eacute;es.
