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Climatic influences on Markovian transition matrices for Vancouver daily rainfall occurrence

2007; Taylor & Francis; Volume: 45; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.3137/ao.450304

1488-7576

Sean W. Fleming,

Plant Water Relations and Carbon Dynamics

Abstract Two‐state, first‐order, single‐site Markov models for daily precipitation occurrence were developed for each winter rainy season over the historical period of record at five long‐term meteorological stations in the lower Fraser Valley of British Columbia, Canada. Monotonic temporal trends in the independent elements of the transition matrices were then assessed. Although the results remain tentative, there is some evidence for a regionally coherent long‐term negative trend in the probability of wet‐to‐dry state transitions, P10 (or a positive trend in the probability of a wet day being followed by another wet day, P11). In contrast, there is no evidence for a regionally coordinated and consistent trend in the probability of dry‐to‐wet state transitions, P01 (or, therefore, in the probability of a dry day being followed by another dry day, P00). These results appear loosely consistent with previous statistical climate change impact studies in the region, and might be physically interpreted as suggesting a gradual increase in the local typical duration of a Pacific frontal storm during hydrologic winter, with no systematic trend in the average duration of a dry‐day interlude. Additionally, the probability of any day‐to‐day precipitation state transition (from wet to dry, or from dry to wet), PST, has been tentatively interpreted to exhibit an area‐wide negative long‐term trend, suggesting an overall increase in precipitation memory. The findings provide some additional regional context for several issues in hydrometeorological modelling, climatology, and environmental impact assessment. Résumé [Traduit par la rédaction] Nous avons mis au point des modèles de Markov du premier ordre à deux états pour un seul site pour l'occurrence des précipitations quotidiennes pour chaque saison de pluies hivernales durant la période historique de relevés à cinq stations météorologiques à long terme dans la vallée du bas Fraser de la Colombie‐Britannique, au Canada. Nous avons ensuite évalué les tendances temporelles monotones dans les éléments indépendants des matrices de transitions. Bien que les résultats demeurent préliminaires, il y a des indices d'une tendance négative à long terme cohérente à l'échelle de la région dans la probabilité des transitions de l'état humide à l'état sec, P10 (ou une tendance positive dans la probabilité qu'un jour humide soit suivi d'un autre jour humide, P11). En revanche, on ne trouve pas d'indice d'une tendance coordonnée et cohérente à l'échelle régionale dans la probabilité des transitions de l'état sec à l'état humide, P01 (ou, par conséquent, dans la probabilité d'un jour sec suivi d'un autre jour sec, P00). Ces résultats semblent s'accorder jusqu'à un certain point avec des etudes statistiques précédentes sur les répercussions du changement climatique dans la région et pourraient physiquement s'interpréter comme suggérant une hausse graduelle dans la durée caractéristique locale d'une dépression frontale du Pacifique durant l'hiver hydrologique, sans tendance systématique dans la durée moyenne d'un intermède de jours secs. De plus, la probabilité d'une transition d'état de précipitations quelconque (d'humide à sec ou de sec à humide) d'un jour donné au jour suivant, PTÉ, a été provisoirement interprétée comme affichant une tendance négative à long terme dans l'ensemble de la région, ce qui suggère une augmentation générale durant la période de données de précipitations. Les résultats fournissent un certain contexte régional supplémentaire pour plusieurs problèmes de modélisation hydrométéorologique, de climatologie et d'évaluation de consequences environnementales. Notes Author's current affiliation: WorleyParsons Komex, 8658 Commerce Court, Burnaby BC V5A 4N6; e‐mail: fleming_sean@hotmail.com