Climate change affects a range of human activities, including one of Canada's prime sources of entertainment: ice skating. Whether done recreationally or as hockey, its outdoor component is heavily dependent on weather and climate. Based on information obtained from public works officials from various Canadian cities, I have established a meteorological criterion for the initiation of an outdoor skating season (OSS) as the last day in a sequence of the first three consecutive fall/winter days with a maximum temperature below -5 °C. In addition, I derive a proxy of the OSS length, defined as the total number of days with a maximum temperature below -5 °C after the OSS start date and before the start of March. Using these filters, I have extracted the start dates and the lengths of the OSS for each year during the fifty-five year period 1951-2005 from a comprehensive daily temperature dataset (Vincent et al., 2002). For each station, I created time series of both the OSS start dates and OSS lengths, and calculated the magnitude, sign and statistical significance of the slopes of the best-fit lines to each time series. In order to establish a relationship of the OSS with large-scale climate patterns, I grouped stations into six climatic regions. Depending on location, I then tested each region for correlation with the Pacific North-American teleconnection pattern (PNA) or the North Atlantic Oscillation (NAO), using a composite analysis method. Lastly, I removed the signal due to these climate fluctuations from the OSS start date and length trends in order to determine how much of the variability was caused by these interannual climate oscillations. The results of the study indicate that most stations in British Columbia and southwest Alberta, as well as these in the southern Ontario/Québec region have witnessed a progressively later onset of the OSS over time. The Prairies, northwest Canada, and some Maritime locales show the opposite trend, although the magnitudes of the slopes are smaller. Significance tests on the regression lines show that most of these trends are not significant at the 95% level. However, OSS start dates in western Canada are very well correlated with PNA patterns by happening later on the average whenever PNA is positive and more warm air is channeled towards the west coast; the OSS start dates in eastern Canada show a similar connection with the NAO. The OSS lengths exhibit different trends: five of the six regions show a decrease in OSS length with the only region having experienced a lengthening of the OSS being the Maritimes. The statistical significance of the OSS length slopes is much higher than that of OSS start slopes, and the correlation with the PNA or NAO is similar in both cases. After carrying out the last procedure (removal of the PNA and NAO signals from the OSS start date and length series), I found an increase in the new slopes and their significance for more than half of my geographic regions' OSS start date and length trends. / Les changements climatiques ont un impact sur différents aspects de la société contemporaine, dont une des activités hivernales plus populaires au Canada: le patin à glace. Que ce soit pour pratiquer le hockey ou bien par pur plaisir, le patin à glace extérieur est grandement affecté par la météo et le climat. En me basant sur diverses informations fournies par les travaux publics de plusieurs villes canadiennes, j'ai établi un critère météorologique déterminant le début de la saison de patinage extérieur (SPE). Plus précisément, lorsque durant trois jours consécutifs de l'automne ou l'hiver la température maximale est inférieure à -5 °C, la SPE débutera lors de la troisième journée de cette séquence. De plus, j'ai dérivé une approximation de la longueur de la SPE comme étant le nombre total de jours dont la température est inférieure à -5 °C suivant le début de la SPE et précédant le début du mois de mars. Selon les définitions mentionnées précédemment, j'ai déterminé la date et la durée de la SPE pour chaque saison de patinage entre 1951 et 2005, à partir de la base de données complète des températures quotidiennes (Vincent et al., 2002). Pour chaque station météorologique de cet ensemble de données, j'ai construit une série temporelle de la SPE ainsi que de la longueur de la SPE. Ensuite, j'ai calculé la magnitude, le signe et la signification statistique de la pente de la droite de régression pour chaque série temporelle. En vue d'établir une connexion entre la SPE et les patrons climatiques à grande échelle, j'ai groupé les stations météorologiques selon six régions climatiques. Dépendamment de leurs locations respectives, j'ai testé chaque région soit au patron de téléconnexion Pacifique-nord-américain (PNA) ou à l'Oscillation Nord Atlantique (ONA) afin de trouver une possible corrélation entre les deux en utilisant la méthode d'analyse composée. Finalement, j'ai éliminé le signal causé par les fluctuations climatiques (le PNA ou l'ONA) du début et de la longueur de la SPE, ce qui permet de déterminer à quel point le PNA et l'ONA ont pu influencer ces deux paramètres. Les résultats de cette étude indiquent que la plupart des stations météorologiques de la Colombie-Britannique, le sud-ouest de l'Alberta, le sud-est de l'Ontario et du Québec ont connu, au cours de la période évaluée, une SPE plus tardive et de plus courte durée. En ce qui concerne les Prairies, le nord-ouest canadien et quelques régions des Provinces Maritimes, la situation inverse a été observée, bien que les magnitudes des changements soient plus faibles, c'est-à-dire que la SPE débute un peu plus tôt, mais le changement se produit moins rapidement est plus graduel. Les tests de signification sur la droite de régression démontrent que la plupart de ces tendances ne sont pas significatives à 95% de confiance. Néanmoins, dans l'ouest du Canada le début de la SPE est extrêmement bien corrélé avec le patron climatique PNA. Le début de la SPE se produit en moyenne plus tard lorsque le PNA est positif, indiquant un transport plus important d'air chaud vers la côte du Pacifique. De plus, dans l'Est du Canada, le début de la SPE montre une corrélation semblable avec l'ONA. Par contre, la longueur de la SPE montre une tendance différente: dans cinq des six régions la longueur de la SPE a raccourci, la seule région dont la longueur de la SPE a augmenté étant les Provinces Maritimes. La signification statistique des pentes des droites de régression pour la longueur de la SPE sont beaucoup plus significatives que celle des pentes du début de la SPE. De plus, la corrélation avec le PNA et l'ONA est similaire dans les deux cas. Pendant la dernière procédure, j'ai enlevé les signaux du PNA et du NAO des séries temporelles du début et de la longueur de la SPE, et j'ai trouvé une augmentation dans les nouvelles pentes et dans les valeurs des intervalles de confiance pour plus de la moitié des cas.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.104838 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Damyanov, Nikolay |
| Contributors | Damon Matthews (Internal/Cosupervisor2), Lawrence A Mysak (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Atmospheric and Oceanic Sciences) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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