Freezing rain (FZRA), a hazardous meteorological phenomenon, poses a significant threat to the general public and can severely damage societal infrastructure. The phenomenon is well known throughout the St-Lawrence River Valley (SLRV), which is known to have one of the highest frequencies of FZRA in the world owing to its orography and spatial orientation. Our focus is to provide meteorologists with the means to better predict both the onset and duration of FZRA at Montreal (CYUL), Quebec City (CYQB), and Massena (KMSS) in a two-stage process: by introducing a new 2-dimensional elliptic regression statistical forecast model and to assess synoptic and mesoscale conditions associated with past events. Analysis of a 27-year period, from 1979 through 2005, was conducted with a total of 99, 102, and 70 FZRA events at CYQB, CYUL, and KMSS, respectively. Our statistical analysis provides meteorologists with the POZR (probability of freezing rain): the ability to input model forecasted temperatures at two pressure levels and determine the probability of the onset of FZRA based on a 30-year climatology of northeasterly related precipitation. Synoptic-dynamic analysis of past events acknowledges the need for a high-resolution forecast model to adequately resolve mesoscale processes crucial to FZRA maintenance. Tests performed using a verification dataset (2006-2011 ZR event data) show the accuracy and feasibility of the model, which could be implemented by forecasting offices. Furthermore, synoptic-dynamic assessment of events within the verification dataset and forecast model comparison provide insight into missed forecasts, great forecasts and false alarms. Utilizing these methods could provide meteorologists with the opportunity to produce more highly accurate forecasts of both the onset and duration of freezing rain events. / La pluie verglaçante (PV) est une forme de précipitation qui pose un danger non seulement pour le secteur publique mais également pour le secteur aérien. Ce phénomène est particulièrement connu dans la vallée du fleuve St. Laurent (VFSL). L'orientation de la vallée ainsi que l'orographie explique ce nombre accru d'évènement. Le but vise est donc de fournir aux météorologues les outils nécessaires pour améliorer les prévisions de durée et de location de PV pour les villes de Montréal (CYUL), Québec (CYQB), et Massena (KMSS). Afin d'y parvenir, deux étapes sont requises : la première, introduire un nouveau modèle statistique de prévision et la deuxième, évaluer les conditions synoptiques et meso-échelle des évènements au cours des 27 dernières années. Pendant cette période, 99, 102, et 70 évènements de PV se sont produit à CYQB, CYUL, et KMSS, respectivement. Notre analyse statistique fourni aux météorologues une probabilité d'occurrence de PV (POZR). L'analyse est un moyen d'introduire les prévisions de température à deux différents niveaux et déterminer la probabilité de PV en utilisant un modèle baser sur les données provenant d'une climatologie de précipitations et de vents dans la VFSL. Les analyses synoptiques et dynamiques des évènements passés nous ont montré la nécessité d'incorporer un modèle de prévisions à haute résolution dans la vallée; nécessaire pour résoudre adéquatement l'orographie. Ceci est impératif pour la réussite de prévisions de PV. Ensuite, en utilisant un ensemble de données de vérification, on effectues des analyses de faisabilité et de précision du modèle, ce qui peut être utilise dans un bureau de prévisions. Finalement, une comparaison d'évènements de POZR variées démontre les forces et faiblesses dans les modèles de prévisions actuels. Ces derniers, couplés avec un nouveau modèle de prévision de PV, fourni au météorologues une opportunité de produire des prévisions de PV plus précises dans la VFSL.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.121459 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Splawinski, Sophie |
| Contributors | John Richard Gyakum (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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