Terrestrial Water Storage Climatology for Canada from GRACE Satellite Observations in 2002–2014

摘要

Quantifying terrestrial water storage (TWS) and its dynamic changes has been a key subject in water-related researchrnand resources management. The Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) satellite mission has been providingrnopportunities to observe monthly TWS since 2002. This study characterizes the TWS climatology over Canada, using GRACErnobservations, for the period of 2002–2014. The results show that the landmass has maximum/minimum TWS in April/September,rnwith a maximum seasonal variation of 111 mm, or 1,104 km3, of water. The west coastal region has the largest seasonal variationsrnof over 800 mm, followed by east Canada. The southern Prairies and the Arctic have the smallest seasonal variations of less thanrn100 mm. The results also revealed significant long-term water loss in the Yukon, the Arctic Cordillera, and western Hudson Bay,rnand water gain in eastern Canada, the Prairies, and some regions over the northwestMackenzie River Basin and southern Arctic.rnThe water loss is likely a result of glacier and permanent snow shrinkage in the Yukon and the Arctic Cordillera, and precipitationrndecrease in western Hudson Bay. The water gain is likely due to precipitation increase. The results will help us better understandrnthe water cycle and climate change impact and improve water resources management.%La quantification du stockage terrestre de l'eau «terrestrial water storage» (TWS) ainsi que ses changements dynamiques ont ete un sujet cle dans la recherche sur l'eau et la gestion des ressources. La mission satellitaire «Gravity Recovery and Climate Experiment» (GRACE ) donne l'occasion d'observer le TWS mensuel depuis 2002. Cette etude caracterise la climatologie TWS sur le Canada en utilisant les observations de la GRACE pour la periode de 2002 a 2014. Les resultats montrent que la masse terrestre a un maximum/minimum TWS en avril/septembre, avec une variation saisonniere maximale de 111 mm, ou 1104 km3, d'eau. La region côtiere ouest a les plus grandes variations saisonnieres de plus de 800 mm, suivie par l'est du Canada. Les Prairies du sud et l'Arctique ont les plus petites variations saisonnieres de moins de 100 mm. Les résultats ont egalement revele une importante perte a long terme de l'eau dans le Yukon, la Cordillere arctique, et l'ouest de la baie d'Hudson, et un gain d'eau dans l'est du Canada, les Prairies et certaines régions dans le nord-ouest du bassin du fleuve Mackenzie et dans le sud de l'Arctique. La perte d'eau est probablement le résultat de la diminution des glaciers et des neiges eternelles au Yukon et dans la Cordillere arctique, et la diminution des précipitations dans l'ouest de la baie d'Hudson. Le gain de l'eau est probablement du a l'augmentation des précipitations. Les resultats aideront a mieux comprendre le cycle de l'eau et les impacts du changement climatique, et d'ameliorer la gestion des ressources en eau.