Trends in Canadian Precipitation Intensity

Past research has unveiled important variations in total precipitation, often related to large-scale shifts in atmospheric circulation, and consistent with projected responses to enhanced greenhouse warming. More recently, however, it has been realized that important and influential changes in the variability of daily precipitation events have also occurred in the past, often unrelated to changes in total accumulation. This study aims to uncover variations in daily precipitation intensity over Canada and to compare the observed variations with those in total accumulation and two dominant modes of atmospheric variability, namely the North Atlantic Oscillation (NAO) and the Pacific/North America teleconnection pattern (PNA). Results are examined on both annual and seasonal bases, and with regions defined by similarities in monthly variability. Seasonally increasing trends in total precipitation that result from increases in all levels of event intensity during the 20 century are found in southern areas of Canada. During the latter half of the century increases are concentrated in heavy and intermediate events, with the largest changes occurring in Arctic areas. Variations in precipitation intensity can, however, be unrelated to variations in the total accumulation. Consistent with these differences, the precipitation responses to the NAO and PNA are often found to occur only at specific levels of event intensity. Precipitation responses to the NAO occur in northeastern regions in summer and winter with the intensity affected in both seasons. The PNA strongly influences precipitation in many regions of the country during autumn and winter. In particular, it strongly influences variations in southern British Columbia and the Prairies, affecting the intensity in only some areas. However, it only influences the frequency of heavier events in autumn and winter in Ontario and southern Quebec, where this response is actually more robust than the response in total accumulation. During these seasons a negative PNA generally leads to more extreme precipitation events. résumé Des recherches antérieures ont révélé d’importantes variations dans les précipitations totales, souvent reliées aux changements à grande échelle de la circulation atmosphérique et consistantes avec les réactions prévues du réchauffement dû à l’effet de serre. Toutefois, plus récemment, on a constaté que des modifications importantes et déterminantes *Corresponding author: [email protected] 322 / Dáithí Stone et al. dans la variabilité des événements de précipitations quotidiennes ont aussi eu lieu dans le passé, mais souvent non reliées à des modifications dans les précipitations totales. Cette étude a pour objet de révéler les variations dans l’intensité des précipitations quotidiennes sur le Canada et de comparer les variations observées avec celles de l’accumulation totale et de deux modes dominants de la variabilité atmosphérique, notamment l’Oscillation Nord-Atlantique (ONA) et celui de la configuration de la téléconnexion du Pacifique/NordAméricain (PNA). Les résultats sont examinés sur des bases à la fois saisonnière et annuelle, avec des régions définies par des similarités dans la variabilité mensuelle. Les tendances saisonnières croissantes dans les précipitations totales ont été observées sur des régions méridionales du Canada, dues aux augmentations dans tous les niveaux d’intensité d’événement au cours du vingtième siècle. Au cours de la dernière moitié du siècle, les augmentations sont concentrées sur les événements majeurs et intermédiaires, les modifications les plus grandes se produisant dans les régions de l’Arctique. Toutefois, les variations dans l’intensité des précipitations peuvent être non reliées aux variations dans l’accumulation totale. Consistentes avec ces différences, les réactions des précipitations à l’ONA et à la téléconnexion du PNA se produisent souvent à des niveaux spécifiques d’intensité d’événement. Les réactions des précipitations à l’ONA se produisent dans les régions du nord-est en été et en hiver, l’intensité étant affectée dans les deux saisons. La téléconnexion du PNA influence fortement les précipitations dans plusieurs régions du pays au cours de l’automne et de l’hiver. En particulier, ce dernier mode influence fortement les variations dans la province de la Colombie-Britannique méridionale et dans les Prairies, affectant l’intensité dans seulement quelques régions. Cependant, en Ontario et sur le Québec méridional, il influence seulement la fréquence d’événements majeurs en automne et en hiver, où cette réaction est plus vigoureuse que celle dans l’accumulation totale. Au cours de ces saisons, une configuration négative de la téléconnexion du PNA mène généralement à plus d’événements de précipitations extrêmes.