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Normales climatiques des glaces pour les eaux du Nord canadien de 1991 à 2020

Préface

La base de données des cartes régionales des glaces du Service canadien des glaces (SCG) (archive des glaces SCG) contient plus de 50 ans de renseignements sur la glace pour :

Dans ces normales climatiques du Service canadien des glaces, des cartes régionales hebdomadaires présentant la concentration et le stade de formation de la glace ont été utilisées pour calculer un ensemble de normales climatiques types sur 30 ans pour la période du 1er janvier 1991 au 31 décembre 2020. La présente publication pour les eaux du Nord canadien (Arctique de l’Ouest, Arctique de l’Est et baie d’Hudson) fait suite à deux précédentes normales sur 30 ans couvrant les périodes de 1971 à 2000 et de 1981 à 2010.

Les normales climatiques sur 30 ans du SCG sont élaborés conformément aux lignes directrices de l’Organisation météorologique mondiale (OMM). Les cartes climatiques des glaces illustrent les conditions glacielles normales d’une semaine à l’autre au cours de l’année : emplacement, disposition, étendue, épaisseur et variabilité. Elles servent de référence pour le calcul des produits de l’écart par rapport aux concentrations de glace normales et fournissent des renseignements utiles pour la planification d’opérations sûres dans les eaux canadiennes envahies par les glaces.

Caractéristiques dignes de mention de cette édition

Les normales climatiques sont accessible sur le site Web du service canadien des glaces.

Référence recommandée : Service canadien des glaces. 2021. Normales climatiques des glaces de mer pour les eaux du Nord canadien de 1991-2020.

1. Cartes régionales des glaces du Service canadien des glaces : méthode de production et contrôle de la qualité

1.1 Préparation des cartes : imagerie satellitaire et observations supplémentaires utilisées

Les données utilisées aux fins de production des normales climatiques sont tirées des cartes des glaces régionales hebdomadaires du Service canadien des glaces (SCG) (Figures 1.1 et 1.2), qui sont créées au moyen de données de télédétection ainsi que d’observations effectuées par des spécialistes du service des glaces à bord d’aéronefs spécialisés et de navires de la Garde côtière canadienne (GCC).

Entre 1991 et 1996, grâce au lancement du satellite RADARSAT-1 de l’Agence spatiale canadienne (ASC), la proportion des eaux canadiennes couvertes par des données satellites pouvant servir à la production de cartes régionales des glaces est passée d’environ 50 % à quelque 80 %. Avant 1996, la surveillance aérienne (à la fois visuelle et au moyen d’un radar aéroporté à antenne latérale [RAAL]) était la principale source de données, à laquelle s’ajoutaient l’imagerie optique du satellite Landsat-4 du service géologique des États-Unis (USGS), des données du radar à synthèse d’ouverture (RSO) du satellite ERS-1 de l’agence spatiale européenne (ASE), des images dans le visible et l’infrarouge du radiomètre perfectionné à très haute résolution (AVHRR) de l’agence américaine d’observation océanique et atmosphérique (NOAA) ainsi que des données hyperfréquences passives des capteurs SSM/I de l’administration nationale de l'espace et de l'aéronautique (NASA). À partir de 1996, les données de RSO à haute résolution obtenues dans le cadre des missions des satellites RADARSAT de l’ASC sont rapidement devenues la principale source d’images satellites utilisées pour la préparation des cartes des glaces. Ces normales climatiques sont les premières normales sur 30 ans du SCG à être produit principalement au moyen de cartes fondées sur des données de RSO (supérieur ou égal à 80 %).

Depuis 1996, les images de RSO, dont la résolution est habituellement de 50 m à 100 m, proviennent principalement du satellite RADARSAT-1 (de 1996 à 2013), du satellite RADARSAT-2 (de 2008 à 2020) et des satellites de la mission Constellation RADARSAT (de 2020 à aujourd’hui) de l’ASC. Au fil des ans, diverses sources d’images optiques et hyperfréquences passives ainsi que d’images de RSO supplémentaires se sont ajoutées à ces données. Les principales sources d’images de RSO supplémentaires sont les satellites ERS-1 et ERS-2 (de 1991 à 2010), Envisat (de 2002 à 2012) et Sentinel-1A et 1B (de 2015 à aujourd’hui) de l’Agence spatiale européenne (ASE). Les principales sources d’images optiques utilisées par le SCG (visibles, infrarouge proche et infrarouge), dont la résolution est habituellement de 250 m à 1 km, proviennent des capteurs AVHRR de la NOAA (de 1981 à aujourd’hui), MODIS de la NASA (de 2000 à aujourd’hui), VIIRS de la NOAA (de 2012 à aujourd’hui) et, plus récemment, GOES-16 de la NASA (de 2017 à aujourd’hui). L’imagerie hyperfréquence passive est seulement utilisée lorsque les autres types d’imagerie ne sont pas disponibles. Elle offre une résolution allant de 12,5 km à 25 km et les données proviennent des capteurs SSM/I et SSMIS (de 1987 à aujourd’hui) et AMSR-E (de 2002 à 2011) de la NASA ainsi que du capteur AMSR2 de l’agence japonaise d'exploration spatiale (JAXA) (de 2012 à aujourd’hui).

Le principal avantage des données de RSO est qu’elles ne dépendent pas de l’exposition à la lumière du soleil ni de la couverture nuageuse. Lorsque le temps est froid, l’imagerie de RSO permet également de distinguer très nettement la glace saisonnière de la glace de plusieurs années : cette dernière présente une teinte plus claire en raison d’une concentration beaucoup plus importante de bulles d’air, d’une salinité moindre et d’une surface généralement plus inégale. À eux seuls, ces deux facteurs permettent d’éliminer une grande part d’incertitude lors de la production des cartes des glaces du SCG.

L’imagerie de RSO comporte également certains désavantages; lorsque cela pose problème, l’imagerie optique et parfois l’imagerie hyperfréquence passive peuvent fournir de précieux renseignements pour la production de cartes des glaces. Comparativement à l’imagerie optique, l’imagerie de RSO présente une largeur d’échantillon bien moindre (des centaines de kilomètres plutôt que des milliers de kilomètres) et un intervalle de survol beaucoup plus long (intervalle de plusieurs jours plutôt que fréquence de plusieurs fois par jour). Dans le cadre de la cartographie des glaces, il est difficile de distinguer la glace très lisse des zones d’eau libre calme sur les images de RSO. L’imagerie optique permet de distinguer très clairement la glace de l’eau; elle est donc utile pour détecter et surveiller les polynies d’eau libre ainsi que les chenaux de séparation dans le pack. Au cours des mois d’été dans l’Arctique, lorsqu’il y a présence de neige mouillée et que les eaux de fonte inondent la surface des floes de glace, l’imagerie de RSO subit une perte de définition entre la glace de première année et la vieille glace, et parfois même entre les zones d’eau libre et les floes de glace en tant que tels. Dans ce cas également, l’imagerie optique subit une perte de détails moindre et offre un complément utile aux données de RSO.

1.2 Préparation des cartes : méthodologie et assurance de la qualité

1.2.1 Méthodologie

En 1996, la production des cartes régionales au SCG est passée à un flux de travail entièrement numérique avec le lancement du Système intégré du Service canadien des glaces (ISIS). Celui-ci a été conçu au moyen de la plateforme du système Erdas Imagine de Leica Geosystems ainsi que du système ArcGIS ArcInfo d’ESRI, qui était toujours en usage en août 2021. Avant 1989, le personnel du SCG dessinait les cartes régionales à la main, sur papier. De 1989 à 1995, les données sources s’affichaient au format numérique, selon une projection et une échelle courantes, dans le Système d’analyse et d’intégration de renseignements sur les glaces (SAIRG). Même si la production numérique de cartes était possible à cette époque, le système était lent et était principalement utilisé comme un outil servant à afficher les données. À des fins climatologiques, toutes les cartes tracées à la main ont été numérisées et ajoutées à l’archive numérique à la fin des années 1990Note de bas de page 1 . Il est à noter que l’échelle des cartes régionales des glaces papier originales était de 1:4 000 000. La quantité de détails et l’exactitude des analyses actuelles produites par le SIG sont comparables à celles des cartes originales. Les normales climatiques de 1991 à 2020 sont les premières normales sur 30 ans du SCG qui est fondé principalement sur des cartes des glaces produites de manière numérique (supérieur ou égal à 80 %), ce qui réduit considérablement les erreurs associées à la numérisation de cartes papier et aux données sources qui ne s’affichent pas selon une échelle ou une projection courante pour la production de cartes.

En ce qui concerne les cartes produites à partir de 1996, les images satellitaires et les cartes des glaces quotidiennes sont importées dans le logiciel de SIG (ISIS) et analysées en fonction du code de l’œuf normalisé de l’Organisation météorologique mondiale (OMM), qui contient des renseignements sur la concentration de la glace, le type de glace et la taille des floes. Afin de déterminer le type de glace (une indication de l’âge et de l’épaisseur de la glace) sur l’imagerie satellitaire, divers indicateurs sont utilisés, comme la clarté, la configuration des fractures et la forme des floes de glace. L’expérience de l’analyste joue un rôle important dans la production des cartes; celui-ci tient compte de facteurs météorologiques et océanographiques comme la température de l’air, les vents, la température de l’eau, la salinité, les courants, les vagues et les marées, de même que la climatologie, afin de compléter les renseignements obtenus grâce à l’imagerie satellitaire et aux cartes des glaces quotidiennes. De plus, il intègre les données de terrain fournies par les spécialistes du service des glaces à bord de navires et d’aéronefs de la GCC lorsque celles-ci sont disponibles. Une différence notable entre les cartes régionales des glaces des Grands Lacs, de la côte Est et de l’Arctique réside dans l’importance des cartes des glaces quotidiennes dans le cadre de leur production. Les cartes régionales des Grands Lacs et de la côte Est sont produites en majeure partie au moyen des cartes des glaces quotidiennes, tandis que les cartes régionales de l’Arctique sont principalement générées au moyen des images satellitaires, les cartes des glaces quotidiennes servant alors de guide.

1.2.2. Assurance de la qualité

Le processus d’assurance de la qualité suivi dans le cadre de la préparation des cartes régionales des glaces comporte à la fois des étapes automatisées et des étapes manuelles. Les vérifications automatisées sont effectuées au moyen de scripts du SIG visant à repérer : a) les erreurs lors de la programmation des concentrations partielles et de la taille des floes; et b) les incohérences entre les zones de régions adjacentes qui se chevauchent entre les cartes (Figure 1.1). Les vérifications manuelles effectuées pendant la production visent à confirmer que l’analyse est cohérente selon : a) le climat habituel pour la région et la période de l’année en question; et b) l’épaisseur attendue de la glace selon les degrés-jours de gel (DJG) cumulatifs pendant la période d’englacement et la saison hivernale. Après la production, le chef d’équipe ou une autre personne responsable des opérations inspecte manuellement chacune des cartes des glaces afin d’y repérer toute erreur ou incohérence avant la distribution, l’archivage et la publication en ligne de la carte. Les erreurs dans les cartes qui sont repérées à l’interne, au sein des opérations du SCG, après l’émission d’une carte, sont corrigées, puis une carte portant la mention « modifiée » ou « corrigée » est diffusée, archivée et publiée le plus rapidement possible.

Une carte de la définition des régions pour l’analyse des glaces du Service canadien des glaces.
Figure 1.1. Étendues des cartes régionales des glaces du Service canadien des glaces. Les normales climatiques pour les eaux du Nord canadien sont produites au moyen des cartes de l’Arctique de l’Ouest, de l’Arctique de l’Est et de la baie d’Hudson. Même si la cohérence entre les cartes fait l’objet d’un contrôle au stade de la production, là où les cartes des eaux du nord se chevauchent, seules les données de la carte de l’Arctique de l’Est ont été utilisées. Veuillez noter qu’à l’exception des Grands Lacs, les étendues de toutes les cartes régionales ont été modifiées en 1997 dans la foulée du passage des cartes tracées à la main à celles produites au moyen du SIG.
Une carte de l’Arctique de l’Ouest illustrant par des zones colorées la concentration des glaces et les descriptions des types de glaces présentes le 21 juin 2010.
Figure 1.2. Exemple de carte des glaces régionale hebdomadaire (Arctique de l’Ouest).

1.3 Archive de cartes régionales : contrôle de la qualité et homogénéisation

1.3.1 Dates de la carte : dates d’origine de la carte et « dates historiques »

1.3.1.1 Dates d’origine

Les cartes régionales des glaces sont actuellement produites chaque semaine tout au long de l’année pour l’Arctique de l’Ouest, l’Arctique de l’Est et la baie d’Hudson (voir la section 1.3.1.4 pour en savoir plus sur la production de cartes pour les eaux du nord avant 2012).

Même si la date précisée sur les cartes est le lundi de chaque semaine, elles représentent les conditions glacielles approximatives pour la période de sept jours centrée sur cette journée et sont finalisées et émises le mercredi de cette semaine. L’imagerie satellitaire jusqu’à 2 à 3 jours avant ou après le lundi peut être consultée lors la production d’une carte régionale, mais les images de 2 à 3 jours avant et jusqu’à un jour après le lundi sont préférées.

1.3.1.2 Dates historiques

Puisque le lundi d’une semaine donnée n’est pas le même jour chaque année, on assigne une « date historique » aux cartes de la base de données pour assurer une cohérence d’une année à l’autre. Les dates historiques (DH), une par semaine, sont tous les sept jours à compter du 1er janvier. La date attribuée à la carte est la date historique la plus près.

Il y a deux exceptions à cette progression de sept jours des DH:

  1. la période de huit jours entre le 26 février et le 5 mars lors des années bissextiles
  2. la période de huit jours entre le 26 novembre et le 4 décembre, qui permet de refléter le fait que les années comptent 365 jours, et non 364.

La semaine du 26 novembre a été retenue pour compter 8 jours puisqu’elle est une semaine après la saison de navigation dans les eaux du nord, mais avant que la formation de glace dans les eaux du sud n’affecte la navigation.

1.3.1.3 1er octobre

Dans de nombreuses régions de l’Arctique, la glace de mer n’est pas complètement fondue à la fin de l’été. Le 1er octobre, à la fin de la saison de fonte, toute glace de première année (GPA) restant de l’hiver précédent est reclassée comme glace de deuxième année (GDA), tandis que toute vieille glace (VG) déjà présente est reclassée comme glace de plusieurs années (GMA). Veuillez noter que la GDA et la GMA sont toutes deux des sous-catégories de VG et que leur suivi est fait séparément d’octobre à décembre. Les cartes régionales attribuées à la DH du 1er octobre avaient peut-être une date d’origine de la carte du 28 au 30 septembre, et des mesures ont été prises pour que toutes les zones de GPA et VG de cette DH soient correctement reclassées.

1.3.1.4 Eaux du nord : Fréquence des cartes hivernales

Les cartes des glaces régionales pour l’Arctique et la baie d’Hudson ont toujours été produites chaque semaine pendant la saison de la navigation, c’est-à-dire pour les semaines ou les DH allant du 4 juin (et/ou le 11 juin) au 26 novembre. Des cartes hivernales n’étaient pas produites avant 1980, puis elles étaient produites une seule fois par mois de 1980 jusqu’à l’hiver 2005-2006 pour les DH suivantes : le 4 décembre, le 1er janvier, le 29 janvier, le 26 février, le 2 avril, le 30 avril et le 14 mai. La production d’une carte par mois était jugée suffisante étant donné la faible navigation et les conditions glacielles relativement stables pendant l’hiver. En préparation à l’Année polaire internationale de 2007-2008, le SCG a commencé à produire des cartes des glaces régionales pour les régions du nord toutes les deux semaines de l’hiver 2006-2007 à l’hiver 2010-2011. À partir de l’hiver 2011-2012, le SCG produit des cartes des glaces régionales hivernales pour les régions du nord chaque semaine.

Étant donné qu’il n’y avait qu’une analyse par mois pendant l’hiver pour les eaux du nord avant 2007, seule une carte est générée par mois pour décembre à avril, et seules deux cartes sont générées pour le mois de mai. Pour assurer la cohérence avec les précédentes normales climatiques du SCG, les dates historiques n’ont pas nécessairement été utilisées, et les dates figurant dans les normales pour cette période sont : le 4 décembre, le 1er janvier, le 1er février, le 1er mars, le 1er avril, le 1er mai et le 15 mai. À l’exception du 4 décembre et du 1er janvier, les cartes pour le premier du mois et le 15 mai sont calculées grâce aux cartes pour la date historique la plus proche (p. ex., le 1er février a en fait pour DH le 29 janvier).

1.3.2 Cartes manquantes

L’Organisation météorologique mondiale (OMM) recommande que:

Si on omet les pratiques d’analyse pour l’Arctique avant 2012, lorsque des cartes étaient intentionnellement produites une fois par mois ou aux deux semaines pendant l’hiver (comme décrit à la section 1.3.1.4 ci-dessus), les cartes des glaces régionales du SCG sont parfois absentes de l’archive pour d’autres raisons. Une carte pourrait manquer à l’appel si:

  1. une carte au format papier de l’époque des cartes tracées à la main n’a pas été numérisée
  2. les données d’une carte n’ont pas été envoyées pour archivage
  3. elle n’a pas été produite.

Pour l’actuelle période de 30 ans, toutes les cartes manquantes liées aux deux premiers cas de figure ont été retrouvées et renumérisées et réintégrées à la base de données. Les cartes manquantes liées au troisième cas ont été remplacées par des cartes analogues pour l’hiver et par interpolation pour l’été, comme expliqué ci-dessous.

Pour l’hiver, quand on se rendait compte que les cartes manquaient pour d’importantes dates avant 2012 (comme décrit à la section 1.3.1.4 ci-dessus), il était jugé plus fiable d’utiliser des cartes analogues de remplacement que d’interpoler puisque l’intervalle entre les cartes est de plus d’une semaine. Dans ces situations, les conditions glacielles hivernales pour l’année en question étaient examinées en détail, et des cartes analogues ont été sélectionnées pour les dates manquantes parmi les cartes des années présentant des caractéristiques de glace saisonnières et des distributions de vieille glace similaires. Pour l’été, puisque des cartes régionales étaient produites chaque semaine, on recourrait à l’interpolation pour combler les données des cartes manquantes. La seule DH pour laquelle il manquait des cartes était le 4 juin; pour cette DH, 4 des 30 semaines étaient manquantes. Dans ces cas, les données sur la concentration glacielle et le stade de formation de la glace ont été interpolées de façon linéaire à partir des semaines adjacentes de la même saison des glaces. Cela marque une différence avec les précédentes normales, où les données des cartes manquantes étaient interpolées à partir des dates historiques adjacentes après le calcul des statistiques sur 30 ans.

1.3.3 Codage de la carte et erreurs de polygones

Parfois, malgré les étapes d’assurance de la qualité de la production des cartes régionales des glaces, des erreurs se glissent dans le codage des glaces (p. ex., de la glace épaisse de première année « 4. » pourrait être accidentellement codée comme de la jeune glace grise « 4 »). De plus, lors de la numérisation des cartes papier datant d’avant 1996-1997, des erreurs ont été commises dans la transcription des codes des glaces ainsi que dans l’interprétation des limites des polygones. Les limites des polygones ont été parfois mal interprétées ou attribuées dans les secteurs où plusieurs codes de glace ont été utilisés dans de grands polygones individuels (ce qui était autrefois permis avant l’arrivée du SIG, mais a depuis été rectifié lors de la numérisation afin de se conformer aux pratiques actuelles).

Dès la production des normales de 1971 à 2000, des efforts continus ont été déployés au fil des ans pour inspecter et corriger manuellement autant de cartes archivées que possible. D’autres erreurs relevées par des scripts automatisés (p. ex., des erreurs de codage liées aux concentrations des icebergs et des zones de banquise côtière) ont été corrigées lors de la production des normales de 1991 à 2020. Bien que la majorité des erreurs de ce type dans l’archive numérique des cartes régionales des glaces sont maintenant corrigées, il en reste probablement quelques-unes ; surtout dans les cartes des premières années.

1.3.4 Homogénéité temporelle

En plus des changements dans les sources de données et dans la technologie de préparation des cartes au fil des ans (p. ex., passage de l’imagerie optique à l’imagerie satellitaire de RSO, passage de cartes dessinées à la main à des cartes produites à l’aide d’un SIG), il y a aussi eu quelques changements dans les pratiques d’analyse des glaces. Par exemple, en 1982, le code utilisé pour décrire la glace dans chaque polygone est passé d’un code de « ratio » à un code « d’œuf » (pour une description du code de l’œuf, consultez le chapitre 3 du Manuel des normes d’observation des glaces (MANICE). Au même moment environ, le codage de la glace de mer de première année est passé d’une seule catégorie à trois sous-catégories (mince, moyenne et épaisse).

Les changements dans les pratiques d’analyse des glaces qui ont une incidence sur la période des normales actuelle sont décrits ci-dessous, de même que les mesures prises pour corriger les discontinuités dans les données de carte afin de réduire leur incidence sur les produits des normales.

1.3.5 Homogénéité spatiale

En plus des changements liés à la technologie et à l’analyse décrits ci-dessus, les étendues des cartes ont également été modifiées au fil des ans. Voici certaines des mesures prises pour atténuer l’incidence de ces modifications sur les produits des normales :

Les côtes figurant sur les cartes des glaces du SCG ont également changé au fil des ans pour les raisons suivantes :

  1. un changement des données de référence de NAD27 à WGS84;
  2. une amélioration des détails géographiques le long de la côte du Groenland grâce à une meilleure résolution de l’imagerie satellitaire;
  3. la fracture et le retrait des plateaux de glace et des glaciers le long des côtes de l’Arctique canadien et du Groenland et dans leurs fiords, ce qui a laissé apparaître la véritable côte dans leur sillage.

Puisque ces variations côtières sont petites en comparaison à l’échelle de l’analyse dans les cartes régionales, pour compenser les changements spatiotemporels dans les étendues et les détails de la côte lors de la production des cartes des normales, une « côte des normales climatiques » unissant toutes les étendues de la côte au fil du temps a été utilisée. Cette décision pourrait changer les normales climatiques dans les baies et les inlets de très petite taille, mais en raison de l’échelle des cartes des normales et de l’exclusion du nord de l’île d’Ellesmere (le seul endroit où l’on retrouve des plateaux de glace) dans les calculs statistiques, ces problèmes mineurs et à petite échelle ont été jugés insignifiants et acceptables.

2. Description des statistiques des normales climatiques fondées sur les cartes des glaces du SCG

Toutes les statistiques paraissant dans les normales sont décrites ci-dessous. Les définitions mathématiques des différentes statistiques sont présentées à l’Annexe 1 (à venir), et leurs illustrations en termes d’œufs de glace figurent à l’Annexe 2 (à venir).

2.1 Statistiques par date historique

Comme dans les précédentes normales du SCG, deux principales statistiques ont été retenues pour décrire les conditions glacielles climatologiques sur 30 ans dans les eaux canadiennes : les médianes et les fréquences. Ces statistiques sont calculées pour divers éléments des cartes des glaces pour chaque semaine (ou date historique) d’une saison ou année glacielle d’une région donnée. Pour bien comprendre les conditions glacielles climatologiques d’un endroit précis à un certain moment de l’année, les produits des normales climatiques pour la médiane et la fréquence devraient être utilisés ensemble.

Conditions glacielles typiques

Gamme de conditions glacielles

Pour des renseignements sur la gamme des possibles conditions glacielles, consultez les produits sur la fréquence de la présence.

Moment typique de déglacement et d’englacement

2.1.1 Médianes

Les médianes sont utilisées plutôt que les moyennes en raison des changements quotidiens souvent soudains observés dans les concentrations de glace de mer (p. ex., lors de la fracture et du déglacement des zones de banquise côtière pendant la saison de fonte, ou lorsque des événements de compression de la glace attribuables aux vents sont suivis de dispersions soudaines de la glace lorsqu’un système météorologique traverse la région et que les vents changent de direction).

À des fins d'illustration, considérons un échantillon de cinq semaines de concentrations de glace dans une zone donnée pendant la période de déglacement avec les valeurs suivantes : 10/10, 10/10, 10/10, 0/10, 0/10. La concentration moyenne de glace pour cette période est de (10 + 10 + 10 + 0 + 0)/5 = 6/10. Toutefois, les concentrations de glace en banquise lâche (4/10-6/10) n’ont jamais été réellement observées pendant cette période. Bien que la glace ait pu brièvement connaître des concentrations de banquise lâche pendant sa fracture et sa dispersion soudaines, en tant que normale climatologique, ce n’est pas une mesure utile. En revanche, la concentration médiane de glace pour cette période (déterminée en classant les concentrations de la plus faible à la plus forte et en choisissant la valeur centrale) est de 10/10, une situation « normale » réaliste. La médiane est donc considérée comme une représentation ou une mesure plus appropriée des véritables conditions glacielles « normales » sur la période de 30 ans des normales. Veuillez noter que pour les ensembles de valeurs pairs, comme c’est le cas pour les périodes de 30 ans, le SCG utilise la valeur la plus élevée, et non la moyenne, des deux valeurs centrales lors du calcul des médianes. Cela permet d’éviter les valeurs fractionnaires et de privilégier les conditions de glace plus épaisse à des fins de sécurité maritime.

2.1.1.1 Médiane de la concentration de glace

Ces produits représentent la médiane sur 30 ans de la concentration « totale de glace » à n’importe quel endroit sur la carte pour chaque semaine de la saison ou de l’année glacielle. Dans ces normales, les zones de concentration médiane de la glace de 10/10 peuvent être utilisées comme des indicateurs de l’étendue de la banquise côtière à n’importe quelle date historique donnée au cours de la période de 30 ans (voir la section 1.3.4 pour les mises en garde). Cet indicateur devrait être utilisé conjointement avec les nouveaux produits de fréquence de présence de la banquise côtière (décrits dans la section 2.1.2.3 ci-dessous) pour obtenir un portrait global plus précis des conditions normales de banquise côtière pour certaines semaines de l’année.

2.1.1.2 Médiane de la concentration de vieille glace

Ces produits représentent la médiane sur 30 ans de la concentration totale de « vieille glace seulement » à n’importe quel endroit sur la carte pour chaque semaine de la saison ou de l’année glacielle. Veuillez noter que la vieille glace comprend à la fois la glace de deuxième année et la glace de plusieurs années.

2.1.1.3 Médiane du type de glace prédominant

Ces produits décrivent le type de glace prédominant qui est normalement observé à n’importe quel endroit sur la carte pour une semaine donnée de la saison ou de l’année glacielle. L'eau libre est considérée comme un type de glace dans le calcul du type de glace prédominant médian. Il s'agit d'un nouveau produit pour les normales climatiques 1991 à 2020.

« Prédominant » est défini comme le type de glace ayant la plus grande concentration partielle, sauf dans le cas où:

  1. Les sommes totales de toutes les concentrations de vieille glace sont supérieur ou égal à 4/10.
    La vieille glace est toujours considérée comme le type de glace prédominant chaque fois que ses concentrations sont supérieur ou égal à 4/10 (par opposition à supérieur ou égal à 5/10) parce que les polygones de glace de mer sont généralement analysés à partir de l’imagerie satellitaire en termes de « catégories » de concentration (p. ex., banquise très lâche = 1/10 à 3/10, banquise lâche = 4/10 à 6/10, banquise serrée = 7/10 à 8/10 et banquise très serrée = 9/10 à 9+/10) avant de déterminer la valeur réelle de la concentration, qui est quelque peu subjective et peut varier d’un analyste à l’autre. Pour tenir compte de l’incertitude liée à cette subjectivité, et pour des raisons de sécurité relatives à la navigation maritime dans les eaux envahies par les glaces, toute concentration de vieille glace en banquise lâche (4/10 à 6/10), lorsqu’elle est présente, est considérée comme le type de glace prédominant.

  2. Les concentrations partielles de glace sont équivalentes.
    Si trois types de glace sont signalés et qu’ils ont tous des concentrations partielles égales, on considère alors que le type de glace le plus épais est le type de glace prédominant (pour des raisons de sécurité maritime). Si seulement deux types de glace sont signalés et qu’ils ont des concentrations équivalentes, alors encore une fois le type de glace le plus épais est considéré comme étant le type de glace prédominant. De même, si plus de deux types de glace sont signalés et que les deux types de glace les plus épais ont des concentrations égales, on considère alors que le plus épais des deux est le type de glace prédominant.

Une fois que le type de glace prédominant à un endroit donné a été déterminé pour chaque année pour une date historique donnée, la « médiane du type de glace prédominant» est ensuite calculée en classant les types de glace prédominants du plus mince au plus épais et en sélectionnant leur valeur centrale (voir Annexes 1 et 2).

2.1.1.4 Médiane de la concentration de glace, en présence de glace

Ces produits représentent la médiane de la concentration totale de glace, mais à tout point donné sur la carte, n’utilisent que les années où la glace était présente avec une concentration supérieur ou égal à 1/10 dans les calculs de la médiane. Si, au cours de l’une des années, il n’y avait que des traces ou pas de glace à un certain endroit pendant la semaine (ou la date historique) en question, la concentration de moins de 1/10 de cette année-là est omise dans le calcul de la médiane pour l’endroit et la semaine en question. Si, au cours de chacune des années, aucune glace présentant une concentration supérieur ou égal à 1/10 n’a jamais été présente à l’endroit et durant la semaine en question, une valeur médiane de 0/10 est attribuée pour cet endroit.

Interprétation- La façon la plus appropriée d’interpréter ces cartes est de les visualiser en combinaison avec les cartes de fréquence de présence de la glace de mer sur 30 ans. À des fins d’illustration, supposons que pour une date historique donnée, un point particulier présente une fréquence de présence de la glace de mer comprise entre 34% et 50 % et une médiane de la concentration de glace, en présence de glace, de 9/10 à 9+/10. Cela signifie que, pour cette date historique, cet endroit a une probabilité de 34% à 50 % de connaître de la glace de mer et que, lorsque de la glace est présente, elle a « normalement » une concentration de 9/10 à 9+/10.

Important - Contrairement aux produits « Médiane de la concentration de glace », les zones de concentration médiane de la glace de 10/10 dans les produits « Médiane de la concentration de glace, en présence de glace » ne servent pas d’indicateur fiable pour les étendues de banquise côtière, particulièrement dans les environs des marges de banquise côtière pendant la période de déglacement du printemps et de l’été. En raison de la nature du calcul, à ces moments et à ces endroits, les zones de concentration médiane de la glace « en présence de glace » de 10/10 sont susceptibles d’apparaître discontinues et fracturées, ce qui n’est pas une situation « normale » réaliste.

2.1.1.5 Médiane du type de glace prédominant, en présence de glace

Ces produits décrivent le type de glace prédominant qui est normalement observé lorsque de la glace est présente à n’importe quel endroit sur la carte pour une semaine donnée de la saison ou de l’année glacielle.

« Prédominant » est défini dans le section 2.1.1.3.

Une fois que le type de glace prédominant à un endroit donné a été déterminé pour chaque année pour une date historique donnée, la « médiane du type de glace prédominant, en présence de glace » est ensuite calculée en classant les types de glace prédominants du plus mince au plus épais et en sélectionnant leur valeur centrale (voir Annexes 1 et 2).

Interprétation :Comme pour les produits cartographiques des normales « Médiane de la concentration de glace, en présence de glace », la façon la plus appropriée d’interpréter ces cartes est de les visualiser en combinaison avec les cartes de fréquence de présence de la glace de mer. Par exemple, si, à un endroit donné, la fréquence de présence de la glace de mer sur 30 ans est de l’ordre de 34% à 50 % et que la médiane du type de glace prédominant, en présence de glace, est de la glace mince de première année, alors, à cet endroit, il y a 34% à 50 % de probabilité de rencontrer de la glace de mer et, en présence de glace, elle consiste « normalement » en de la glace mince de première année.

2.1.2 Fréquences

Les fréquences (exprimées en pourcentages) sont déterminées en additionnant le nombre d’observations d’une occurrence ou d’un événement (p. ex., la présence de glace de mer pendant une semaine précise de l’année) au cours de la période des normales de 1991 à 2020, puis en divisant par trente, le nombre total d’années de la période (voir Annexes 1 et 2).

Ces produits peuvent être interprétés comme la probabilité que la glace de mer, ou la glace de mer d’une concentration et d'un type précis, soient présentes à un endroit donné à une date historique donnée, en fonction de la normale pour la période de 1991 à 2020. Les cartes peuvent également être utilisées comme indicateurs de l’étendue maximale et minimale de la glace. La ligne de 0 % sur les cartes représente l’étendue maximale de la glace, au-delà de laquelle aucune glace du type et de la concentration spécifiés n’a été signalée au cours de la période de 30 ans pour cette date historique. La ligne de 100 % représente l’étendue minimale de la glace, à l’intérieur de laquelle il y a toujours eu de la glace de ce type et de cette concentration signalés pendant la période de 30 ans pour cette date historique. Entre ces deux lignes, les zones dont les fréquences sont comprises entre 1% et 33 % représentent une étendue supérieure à la normale. Les zones dont les fréquences sont comprises entre 34% et 66 % représentent une étendue près de la normale. Les zones, dont les fréquences, sont comprises entre 67% et 99 % représentent une étendue inférieure à la normale et peuvent également être interprétées comme des régions où le type et la concentration de glace spécifiés sont constamment présents, même pendant les années où l’étendue de glace est inférieure à la normale.

2.1.2.1 Fréquence de la présence de glace de mer (%)

Ces produits décrivent la probabilité d’observer des concentrations totales de glace supérieures ou égales à 1/10 à tout endroit et à toute date historique au cours de la période de 30 ans. Par exemple, si, à un point particulier sur la carte pour une date historique donnée, la fréquence de présence de la glace de mer sur 30 ans se situe dans la catégorie des 34% à 50 %, alors pour cette semaine de l’année et à cet endroit, il y a de 34% à 50 % de probabilité d’observer de la glace de mer avec une concentration supérieur ou égal à 1/10. De plus, pour cette date historique, toute glace observée à cet endroit se situe près de la limite normale de la glace avec des concentrations totales supérieur ou égal à 1/10.

2.1.2.2 Fréquence de la présence de vieille glace (%) supérieur ou égal à 1/10 et 4/10

Ces produits décrivent la probabilité d’observer des concentrations de vieille glace supérieures ou égales à 1/10 (ou supérieures ou égales à 4/10) à tout endroit et à toute date historique au cours de la période de 30 ans. Par exemple, si, à un point particulier d’une date historique donnée, la fréquence sur 30 ans de la présence de vieille glace supérieur ou égal à 4/10 est de l’ordre de 16% à 33 %, alors, à cette période de l’année et à cet endroit, il y a une probabilité de 16% à 33 % d’observer de la vieille glace avec une concentration de supérieur ou égal à 4/10. De plus, pour cette date historique, toute vieille glace observée à cet endroit se situe au-delà de la limite normale de vieille glace avec des concentrations totales supérieur ou égal à 4/10.

Comme pour la médiane du type de glace prédominant, les concentrations de vieille glace ≥ 4/10 (par opposition à supérieur ou égal à 5/10) sont considérées comme significatives lors du calcul des fréquences de présence, car les concentrations de glace de mer sont généralement analysées en termes de « catégories » (p. ex., banquise très lâche = 1/10 à 3/10, banquise lâche = 4/10 à 6/10, banquise serrée = 7/10 à 8/10 et banquise très serrée = 9/10 à 9+/10) et la valeur de concentration réelle choisie dans une catégorie donnée est quelque peu subjective (en fonction de l’analyste). Pour tenir compte de l’incertitude liée à cette subjectivité et pour des raisons de sécurité maritime, on calcule la fréquence de présence de concentrations en banquise lâche de vieille glace (4/10 à 6/10) [plutôt que supérieur ou égal à 5/10].

2.1.2.3 Fréquence de la présence de banquise côtière

Ces produits sur 30 ans sont un nouvel ajout au normales climatiques de 1991 à 2020. Ils décrivent la probabilité (sur une base hebdomadaire) que la glace soit de type « banquise côtière » à tout moment pendant la saison ou l’année glacielle. Par exemple, si, à un point particulier d’une date historique donnée, la fréquence sur 30 ans de la présence de banquise côtière est de l’ordre de 67% à 84 %, alors, à cette période de l’année et à cet endroit, il y a de 67% à 84 % de probabilité d’observer de la glace de type « banquise côtière ». De plus, pour cette date historique, toute glace observée à cet endroit se situe bien en dessous de la limite normale de la banquise côtière sur 30 ans.

2.2 Dates d’englacement et de déglacement

2.2.1 Dates d’englacement et de déglacement – Toute glace

Les cartes « Date de la première glace » , « Date de la dernière glace « , « Dates d’englacement » et « Dates de déglacement » (dérivées de la médiane des produits de concentration de glace) résument l’évolution de l’étendue de la glace toutes les deux semaines pendant les périodes d’englacement et de déglacement.

Pour créer ces produits sommaires, on consulte la médiane de la concentration de glace pour une date historique sur deux dans la période d’englacement qui s’étend du 10 septembre au 4 décembre et dans la période de déglacement qui s’étend du 4 juin au 10 septembre. À l’extérieur de la banquise arctique permanente, la date de la première glace et la date d’englacement à tout endroit est définie comme la première occurrence d’une médiane de la concentration de glace de 1/10 ou plus et de 4/10 ou plus dans l’ensemble des dates d’englacement ci-dessus respectivement. La date de la dernière glace à tout endroit est définie comme la dernière occurrence d’une médiane de la concentration de glace de 1/10 ou plus dans l’ensemble des dates de déglacement ci-dessus La date de déglacement à tout endroit est définie comme la première occurrence d’une médiane de la concentration de glace inférieure à 4/10 dans l’ensemble des dates de déglacement ci-dessus.

Veuillez noter que dans le Grand Nord, dans l’océan Arctique et dans les fiords du nord de l’île d’Ellesmere, la glace de mer peut se former pour la saison hivernale avant la semaine du 10 septembre dans les années extrêmes. Ces zones se trouvent à l’extérieur de l’étendue des cartes des produits des normales et n’ont aucune incidence sur les dates de déglacement.

2.2.2 Dates d’englacement et de déglacement – Banquise côtière

Les cartes « Dates d’englacement de la banquise côtière » et « Dates de déglacement de la banquise côtière » résument les changements dans l’étendue de la banquise côtière aux deux semaines pendant les saisons d’englacement et de déglacement. Contrairement aux dates d’englacement/de déglacement calculées pour l’ensemble de la glace, ce calcul est basé sur la fréquence de la présence de la banquise côtière et non sur la concentration médiane de la glace (car les concentrations médianes de la glace de 10/10 ne sont qu’un indicateur de l’étendue de la banquise côtière – voir la section 2.1.1.1). Les dates d’englacement de la banquise côtière sont définies comme la première semaine où la fréquence de la banquise côtière à un endroit donné est supérieur ou égal à 50 %, tandis que les dates de déglacement sont définies comme la première semaine où la fréquence de la banquise côtière est moins de 50 %.

3. Régimes régionaux des glaces et influences

3.1 Notes régionales

Une carte de l’Arctique canadien illustrant les courants et la bathymétrie.
Figure 3.1 Arctique de l’Ouest et de l’Est bathymétrie et courants d’eau

Informations régionales sur les glaces – arctique (PDF)

: Une carte de la baie d’Hudson et de la mer du Labrador illustrant les courants et la bathymétrie.
Figure 3.2 Baie d’Hudson et ses abords bathymétrie et courants d’eau

Informations régionales sur les glaces – baie d’Hudson et le nord du Labrador (PDF)

Mer de Beaufort et golfe Amundsen

Saison de navigation médiane

Au sud du principal pack arctique – de fin juillet à mi-octobre; golfe Amundsen – de mi-juillet à fin octobre; ailleurs – sans objet.

Vieille glace

Présente à l’année, surtout dans le pack principal de la mer de Beaufort, jusqu’à 4,5 m d’épaisseur, circule continuellement avec les courants et les vents.

Caractéristiques particulières de la glace

Le principal pack arctique (un mélange de vieille glace et de glace de première année) s’étend généralement jusqu’à moins de 200 km au nord de la côte continentale. Au sud de ce pack se trouve une zone composée principalement de glace de première année en hiver (banquise côtière le long de la côte et mobile au large) et principalement en eau libre à la fin de l’été. La débâcle ou la fonte dans cette zone est favorisée au début de l’été par les vents du sud, qui créent un premier chenal de séparation entre la banquise côtière et le pack mobile à la mi-juillet. Dans le golfe Amundsen en hiver, la position de la lisière ouest dominante de la glace consolidée peut varier considérablement d’une année à l’autre. Dans les années extrêmes, elle peut être située aussi loin à l’ouest que la pointe sud de l’île Banks ou aussi loin à l’est que l’entrée du détroit de Dolphin and Union. Lors des épisodes de vents d’est, une polynie se forme habituellement entre la lisière de banquise côtière et le pack de glace mobile de Beaufort.

Archipel arctique canadien – chenal Parry et vers le nord

Saison de navigation médiane

Détroit de Lancaster – de fin juin à début octobre; détroit de Barrow et détroit de Jones – de début ou mi-août à fin septembre; est de la baie Norwegian et détroit d’Eureka – début septembre seulement; ailleurs – sans objet.

Vieille glace

Présente à l’année, dérivant dans le bassin de Sverdrup, l’ouest du chenal Parry et le détroit de Nares avec des courants provenant de l’océan Arctique; se forme aussi localement dans le bassin de Sverdrup et vers le nord.

Caractéristiques particulières de la glace

En raison des eaux peu profondes, des chenaux étroits et du froid extrême, la glace d’hiver devient consolidée (banquise côtière d’une rive à l’autre) partout, sauf dans les détroits de Lancaster et de Jones, où l’eau est plus profonde et l’étendue de la banquise côtière peut varier considérablement d’une année à l’autre. De forts courants qui traversent Hell Gate du bassin de Sverdrup jusqu’au détroit de Jones occasionnent une vaste polynie persistante dans ce détroit. Des intrusions d’icebergs et d’îles de glace depuis le détroit de Nares et le nord de la baie de Baffin dans le détroit de Lancaster sont courantes. Des îles de glace et des icebergs depuis le nord de l’île d’Ellesmere dérivent occasionnellement dans le bassin de Sverdrup.

Archipel arctique canadien – au sud du chenal Parry

Saison de navigation médiane

Du golfe Amundsen au golfe Queen Maud – de fin juillet à mi-octobre; détroits de Larsen et de Peel et golfe de Boothia – de fin août à fin septembre; ailleurs – sans objet.

Vieille glace

Présente à l’année, surtout dans les détroits menant directement vers le sud depuis le chenal Parry et localement dans le golfe de Boothia. Ailleurs – traces.

Caractéristiques particulières de la glace

En raison des eaux peu profondes, des chenaux étroits et du froid extrême, la glace devient consolidée partout en hiver (banquise côtière d’une rive à l’autre), sauf au centre du golfe de Boothia, où la glace demeure mobile la plupart des années. En été, la vieille glace dérivant dans le détroit de Larsen et les détroits au sud de celui-ci (principalement depuis le détroit de M’Clintock) peut créer un goulot d’étranglement, entravant la navigation sur les principales routes du sud du passage du Nord-Ouest.

Baie de Baffin et détroit de Davis (au nord de 60° N)

Saison de navigation médiane

Détroit de Davis et baie de Baffin (à l’est de 60° O) – de fin juin à début décembre; l’ouest du détroit de Davis – de fin juillet à fin novembre; l’ouest de la baie de Baffin – de fin juillet à fin octobre.

Vieille glace

De la vieille glace de l’océan Arctique dérive dans la baie de Baffin et le détroit de Davis via le détroit de Nares, surtout au début de l’hiver et de l’été (l’afflux est bloqué en hiver lorsque la glace dans le détroit de Nares est consolidée). La vieille glace peut devenir le principal type de glace au début de l’été, car la glace plus mince de première année fond en premier.

Caractéristiques particulières de la glace

Des icebergs circulent dans la région avec les courants, dérivant vers le nord le long de la côte du Groenland et vers le sud le long de la côte de Baffin. En hiver, dans le nord de la baie de Baffin, les vents du nord et les courants créent une grande polynie au sud de la lisière de la banquise côtière du détroit de Nares. Une corrélation a été établie entre les grandes anomalies de salinité des océans qui se propagent périodiquement dans le détroit de Davis et la mer du Labrador et l’augmentation considérable de l’étendue de glace d’hiver.

Baie d’Hudson

Saison de navigation médiane

De début juillet à mi-novembre (nord-ouest) et à début décembre (sud-est).

Vieille glace

De faibles concentrations occasionnelles sont observées dans le nord-est de la baie, dérivant du bassin Foxe.

Caractéristiques particulières de la glace

L’englacement progresse du nord-ouest au sud-est, tandis que la fonte progresse de la rive vers le centre. Lors de l’englacement, les vents principalement du nord-ouest maintiennent un chenal de séparation dans le nord-ouest de la baie. La présence de vieille glace et le dégagement tardif de la glace de mer autour des îles Salisbury et Nottingham créent un goulot d’étranglement le long de la route de navigation vers la baie d’Hudson.

Détroit d’Hudson et baie d’Ungava

Saison de navigation médiane

De début juillet à fin novembre

Vieille glace

Intrusions de faible concentration depuis le détroit de Davis et le bassin Foxe à compter de la fin de l’hiver. Des icebergs sont mêlés aux intrusions du détroit de Davis.

Caractéristiques particulières de la glace

En raison des forts courants et des coups de vent fréquents, la formation de crêtes, le chevauchement, l’hummockage et la congestion par la glace touchent souvent la baie d’Ungava et le sud du détroit d’Hudson. Inversement, on retrouve fréquemment un chenal côtier ou de séparation du côté nord du détroit.

Bassin Foxe

Saison de navigation médiane

De fin août à fin octobre

Vieille glace

Présente en faibles concentrations, particulièrement dans le nord-ouest du bassin, où elle dérive depuis le golfe de Boothia.

Caractéristiques particulières de la glace

Sous l’effet conjoint des eaux peu profondes, de la grande amplitude des marées et des vents, d’importantes quantités de sédiments marins demeurent en suspension. Par conséquent, la glace est généralement très rugueuse et surtout constituée de petits floes souvent d’apparence boueuse.

Côte du Labrador (au sud de 60° N)

Saison de navigation médiane

De fin juin à fin décembre

Vieille glace

Faibles concentrations depuis le détroit de Davis de janvier à août.

Caractéristiques particulières de la glace

La banquise côtière hivernale se forme localement, mais la majeure partie du pack de glace au large des côtes dérive depuis le nord et peut atteindre 1,5 m d’épaisseur avec de nombreux icebergs imbriqués. Des vents d’est forts et persistants peuvent comprimer le pack mobile contre la côte, ce qui occasionne de très grandes crêtes. Des épisodes de vents d’ouest peuvent créer un chenal de séparation le long de la rive et propager le pack jusqu’à 500 km vers la mer.

Baie James

Saison de navigation médiane

De début juillet à mi-novembre

Vieille glace

Sans objet

Caractéristiques particulières de la glace

La glace de la baie James est reconnue pour sa décoloration attribuable au gel d’eau trouble peu profonde ou au ruissellement qui concentre des sédiments à la surface de la glace. Les glaces plus minces et des zones d’eau libre isolées au sud de l’île Akimiski, souvent observées durant hiver, sont causées par les courants.

3.2 Facteurs influençant la glace de mer dans les eaux nordiques canadiennes

Énergie solaire et albédo

Au printemps et au début de l’été, l’augmentation du rayonnement solaire réchauffe les surfaces océaniques à faible albédo le long des marges de la banquise et dans les chenaux de séparation et les polynies. L’augmentation de l’énergie solaire entraîne également la formation et la croissance de mares de fonte à faible albédo à la surface de la glace (qui sont beaucoup plus efficaces pour absorber le rayonnement solaire incident que la glace et la neige). La fonte de la glace (et de la neige) résultant de ce réchauffement est amplifiée par la rétroaction glace-albédo positive, par laquelle les zones d’eau à faible albédo réchauffées par le soleil contribuent à faire fondre la glace de mer adjacente, augmentant davantage la taille des zones d’eau à faible albédo.

Température de l’air

Durant l’englacement, la formation de la glace de mer est principalement déterminée par la température de l’air. Les systèmes météorologiques apportent des masses d’air glacial depuis les zones continentales, le Groenland et l’archipel arctique canadien (AAC), ce qui refroidit la surface de l’océan jusqu’au point de congélation où la glace se forme et s’étend. L’épaississement de la glace est proportionnel à la différence de température entre l’atmosphère et l’océan : rapide au début, puis plus lent à mesure que l’épaisseur de la barrière de glace isolante entre l’air froid et la mer plus chaude augmente. Au printemps et au début de l’été, les zones continentales du sud se réchauffent plus rapidement que la mer. Le ruissellement fluvial est également plus chaud que la mer pendant cette période. Par conséquent, les zones de glace près des terres fondent plus tôt que les zones situées au centre de la banquise du large, comme on peut le voir dans la baie d’Hudson et la baie de Baffin, où la progression générale de la fonte des glaces s’effectue depuis le littoral jusqu’au centre (par opposition à la progression générale de l’englacement qui s’effectue depuis les parties nord-ouest jusqu’aux parties sud-est de ces baies).

Profondeur de l’eau, température de l’eau, remontées d’eau

En général, les eaux de surface dans les zones côtières peu profondes et non perturbées et dans les chenaux peu profonds de l’AAC se refroidissent plus rapidement pendant l’englacement que celles des zones plus profondes au large, en raison du mélange vertical limité avec les eaux plus profondes et plus chaudes. C’est pourquoi la glace hivernale se forme d’abord dans ces zones, avant de s’étendre aux zones extracôtières grâce aux vents et aux courants. De même, l’étendue vers l’est de la banquise hivernale qui dérive vers le sud depuis le détroit de Davis le long de la côte du Labrador est généralement limitée au plateau continental; au-delà de cette zone, le mélange des eaux de surface et des eaux plus profondes et plus chaudes permet de faire fondre la glace. Par endroits, la remontée des eaux plus profondes et plus chaudes (remontant pour remplacer les eaux de surface repoussées par les vents et les courants) peut donner lieu à des zones semi-permanentes d’eau libre ou de polynies au sein de la banquise.

Salinité de l’eau

L’eau douce ayant un point de congélation plus élevé (0 °C) que l’eau de mer (-1,8 °C), les vastes bassins d’eau de mer plus fraîche que la normale qui se propagent autour du gyre subpolaire de l’Atlantique Nord sont corrélés à l’augmentation de l’étendue des glaces dans le détroit de Davis et la mer du Labrador. À plus petite échelle, des quantités d’eau douce supérieures à la normale s’écoulant des rivières vers les baies et les fiords côtiers (p. ex. la baie Cumberland) pendant l’englacement peuvent causer des « gels soudains » ou la formation soudaine et étendue de nouvelle glace. Durant l’englacement hâtif, des gels soudains étendus ont également été observés dans le centre et le nord-ouest de la baie de Baffin par temps calme et froid. Ceux-ci sont possiblement liés à une combinaison d’anomalies de salinité à la surface qui se propagent et de ruissellement fluvial.

Courants

Les courants (causés par la densité, les vents et parfois les marées) jouent un rôle important dans la détermination du mouvement à long terme général ou moyen des banquises mobiles. Le gyre de Beaufort, qui tourne dans le sens des aiguilles d’une montre, est responsable de la dérive vers le sud et de la recirculation de la vieille glace de l’océan Arctique vers la mer de Beaufort et dans celle-ci. Dans la baie de Baffin, il existe une circulation dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, et un courant chaud, circulant vers le nord, le long de la côte du Groenland et un courant froid, circulant vers le sud, le long de la côte de l’île de Baffin. Par conséquent, la glace hivernale la plus épaisse se trouve au nord et à l’ouest de la baie de Baffin et les icebergs des glaciers du Groenland dérivent d’abord vers le nord le long de la côte du Groenland avant de tourner vers le sud le long de la côte de l’île de Baffin en direction du détroit de Davis. Au cours de l’hiver, le long de la côte du Labrador, de la glace épaisse de première année avec des floes de vieille glace et des icebergs provenant de la baie de Baffin et du détroit de Davis dérivent continuellement vers le sud sous l’effet du courant du Labrador (en entrant et circulant occasionnellement dans le détroit d’Hudson d’abord). Pendant les mois d’été, les courants provenant de l’océan Arctique et pénétrant dans le bassin de Sverdrup apportent de grandes concentrations de vieille glace et, à l’occasion, des îles de glace ou des icebergs dans le bassin de Sverdrup et le détroit de Nansen, bien que certaines années, cet afflux soit bloqué par la présence de « bouchons » de banquise côtière (sections persistantes de glace consolidée aux embouchures des chenaux du nord, laissées par la rupture de la banquise côtière dans la zone). Ces bouchons de glace peuvent occasionner une diminution temporaire des concentrations de vieille glace dans le bassin de Sverdrup. Avant l’englacement et la consolidation, les courants apportent également de la vieille glace depuis l’océan Arctique jusque dans le nord de la baie de Baffin via le détroit de Nares. Le long de la côte du Labrador, tout au long de l’hiver et du printemps (même après l’arrêt de la formation de la glace), les courants continuent de faire dériver la glace existante vers des eaux plus chaudes, où elle finit par fondre. En hiver, de forts courants de marée peuvent également créer des polynies dans des détroits très étroits. Ces polynies sont similaires aux zones d’eau libre liées aux courants que l’on trouve au centre des rivières gelées dans le sud et sont généralement beaucoup plus petites que les polynies produites par les vents. Des exemples de polynies occasionnées par de forts courants d’eau dans l’Arctique canadien se trouvent dans le chenal Hell Gate (qui mène du bassin de Sverdrup jusqu’au détroit de Jones), dans le détroit de Penny (près de l’extrémité nord-ouest de l’île Devon) et dans le détroit de Bellot (qui mène du détroit de Larsen jusqu’au bras Prince Regent).

Vents

Les vents jouent un rôle important dans la variabilité à court terme de l’étendue, de la concentration et de la dérive des banquises mobiles. Les vents de tempête peuvent entraîner la compaction ou la dispersion de la banquise. De forts et persistants vents de mer (p. ex., le long de la côte du Labrador) peuvent comprimer la banquise vers la côte, ce qui donne lieu à une étroite bande de concentration plus de 9/10 et occasionne l’empilement de la glace en grandes crêtes. En revanche, de forts et persistants vents de terre peuvent disperser la banquise loin vers le large, réduisant ainsi les concentrations de glace et ouvrant des chenaux de séparation près du littoral. En hiver, de tels chenaux de séparation sont couramment observés entre la banquise côtière et la banquise le long du littoral nord du détroit d’Hudson, ainsi que dans la partie nord-ouest de la baie d’Hudson. Au début du déglacement, dans l’Arctique de l’Ouest, les vents du sud créent généralement un chenal de séparation entre la banquise continentale et la banquise au large. En été, un chenal de séparation occasionné par les vents se forme occasionnellement entre la côte nord-ouest de l’île d’Ellesmere et la banquise de l’océan Arctique.

En hiver, les périodes de vents antihoraires persistants associés à des dépressions anomales quasi stationnaires dans la mer de Beaufort peuvent temporairement ralentir ou arrêter la dérive générale dans le sens horaire de l’ensemble de la banquise mobile de Beaufort. Dans certains cas, cela peut entraîner une forte compression de la glace en direction de l’archipel arctique canadien, créant ainsi une vaste zone temporaire de glace consolidée – qui est ensuite libérée par de grandes fractures soudaines pour redevenir des floes mobiles individuels lorsque les conditions normales de vent et de dérive reprennent.

Dans les fiords et aux embouchures des chenaux de l’AAC, les vents hivernaux renforcés par l’entonnoir topographique peuvent pousser la banquise mobile loin des lisières de banquise côtière (vers la mer), créant ainsi des zones d’eau libre et de nouvelle glace mince (polynies). Ces polynies générées par les vents peuvent être permanentes lorsqu’elles sont occasionnées par des vents dominants aidés par de forts courants, comme c’est le cas dans la partie nord de la baie de Baffin (au sud de la glace consolidée du détroit de Nares), ou elles peuvent être provisoires, s’ouvrant et se refermant selon la direction des vents (p. ex., aux embouchures des détroits de Jones et de Lancaster, dans le détroit de M’Clure, dans le détroit d’Amundsen, dans la baie Frobisher et dans la baie Cumberland).

Vagues/marées (déplacement vertical)

Dans les baies et les inlets côtiers abrités et dans les chenaux étroits de l’AAC, où l’eau n’est pas perturbée par de grosses vagues ou marées, la glace hivernale se consolide généralement (concentration de 10/10) et est attachée à la terre ferme d’une rive à l’autre. Les lisières de banquise côtière aux embouchures des chenaux menant à l’AAC sont souvent en forme d’arche, les courbes des arches s’enfonçant dans la glace consolidée (notamment dans le golfe d’Amundsen, le détroit de M’Clure, les détroits de Lancaster et de Jones et le détroit de Nares). Ce phénomène est lié aux contraintes accrues exercées par les vents et les courants dominants sur les lisières de glace au centre des chenaux (loin du littoral). Ailleurs (au large), le déplacement vertical constant dû aux vagues générées par les vents et aux marées joue un rôle dans la fragmentation des zones de glace en floes individuels, la taille des floes diminuant vers les bords de la banquise mobile où l’amortissement des vagues est moindre. Dans ces endroits (p. ex., les marges de glace est et sud du détroit de Davis et de la mer du Labrador), les petits floes (généralement <500 m) sont souvent organisés en bandes et en plaques. Les zones où l’amplitude des marées est grande (p. ex., le bassin Foxes) présentent généralement des floes de plus petite taille. De vastes (2 à 10 km) et parfois géants (>10 km) floes sont observés dans l’océan Arctique où les concentrations et les épaisseurs de glace sont les plus importantes et où l’amortissement des vagues est maximal. Pendant l’englacement, les vagues générées par les vents de tempête peuvent entraver la production de glace de mer en détruisant la glace fine nouvellement formée.

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