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Abstract In water resources applications (e.g., streamflow, rainfall‐runoff, urban water demand [UWD], etc.), ensemble member selection and ensemble member weighting are two difficult yet important tasks in the development of ensemble forecasting systems. We propose and test a stochastic data‐driven ensemble forecasting framework that uses archived deterministic forecasts as input and results in probabilistic water resources forecasts. In addition to input data and (ensemble) model output uncertainty, the proposed approach integrates both ensemble member selection and weighting uncertainties, using input variable selection and data‐driven methods, respectively. Therefore, it does not require one to perform ensemble member selection and weighting separately. We applied the proposed forecasting framework to a previous real‐world case study in Montreal, Canada, to forecast daily UWD at multiple lead times. Using wavelet‐based forecasts as input data, we develop the Ensemble Wavelet‐Stochastic Data‐Driven Forecasting Framework, the first multiwavelet ensemble stochastic forecasting framework that produces probabilistic forecasts. For the considered case study, several variants of Ensemble Wavelet‐Stochastic Data‐Driven Forecasting Framework, produced using different input variable selection methods (partial correlation input selection and Edgeworth Approximations‐based conditional mutual information) and data‐driven models (multiple linear regression, extreme learning machines, and second‐order Volterra series models), are shown to outperform wavelet‐ and nonwavelet‐based benchmarks, especially during a heat wave (first time studied in the UWD forecasting literature). , Key Points A stochastic data‐driven ensemble framework is introduced for probabilistic water resources forecasting Ensemble member selection and weighting uncertainties are explicitly considered alongside input data and model output uncertainties Wavelet‐based model outputs are used as input to the framework for an urban water demand forecasting study outperforming benchmark methods

Canada has experienced some of the most rapid warming on Earth over the past few decades with a warming rate about twice that of the global mean temperature since 1948. Long-term warming is observed in Canada’s annual, winter and summer mean temperatures, and in the annual coldest and hottest daytime and nighttime temperatures. The causes of these changes are assessed by comparing observed changes with climate model simulated responses to anthropogenic and natural (solar and volcanic) external forcings. Most of the observed warming of 1.7°C increase in annual mean temperature during 1948–2012 [90% confidence interval (1.1°, 2.2°C)] can only be explained by external forcing on the climate system, with anthropogenic influence being the dominant factor. It is estimated that anthropogenic forcing has contributed 1.0°C (0.6°, 1.5°C) and natural external forcing has contributed 0.2°C (0.1°, 0.3°C) to the observed warming. Up to 0.5°C of the observed warming trend may be associated with low frequency variability of the climate such as that represented by the Pacific decadal oscillation (PDO) and North Atlantic oscillation (NAO). Overall, the influence of both anthropogenic and natural external forcing is clearly evident in Canada-wide mean and extreme temperatures, and can also be detected regionally over much of the country.

In time series of essential climatological variables, many discontinuities are created not by climate factors but changes in the measuring system, including relocations, changes in instrumentation, exposure or even observation practices. Some of these changes occur due to reorganization, cost-efficiency or innovation. In the last few decades, station movements have often been accompanied by the introduction of an automatic weather station (AWS). Our study identifies the biases in daily maximum and minimum temperatures using parallel records of manual and automated observations. They are selected to minimize the differences in surrounding environment, exposition, distance and difference in elevation. Therefore, the type of instrumentation is the most important biasing factor between both measurements. The pairs of weather stations are located in Piedmont, a region of Italy, and in Gaspe Peninsula, a region of Canada. They have 6years of overlapping period on average, and 5110 daily values. The approach implemented for the comparison is divided in four main parts: a statistical characterization of the daily temperature series; a comparison between the daily series; a comparison between the types of events, heat wave, cold wave and normal events; and a verification of the homogeneity of the difference series. Our results show a higher frequency of warm (+10%) and extremely warm (+35%) days in the automated system, compared with the parallel manual record. Consequently, the use of a composite record could significantly bias the calculation of extreme events.

In response to extreme flood events and an increasing awareness that traditional flood control measures alone are inadequate to deal with growing flood risks, spatial flood risk management strategies have been introduced. These strategies do not only aim to reduce the probability and consequences of floods, they also aim to improve local and regional spatial qualities. To date, however, research has been largely ignorant as to how spatial quality, as part of spatial flood risk management strategies, can be successfully achieved in practice. Therefore, this research aims to illuminate how spatial quality is achieved in planning practice. This is done by evaluating the configurations of policy instruments that have been applied in the Dutch Room for the River policy program to successfully achieve spatial quality. This policy program is well known for its dual objective of accommodating higher flood levels as well as improving the spatial quality of the riverine areas. Based on a qualitative comparative analysis, we identified three successful configurations of policy instruments. These constitute three distinct management strategies: the “program‐as‐guardian”, the “project‐as‐driver,” and “going all‐in” strategies. These strategies provide important leads in furthering the development and implementation of spatial flood risk management, both in the Netherlands and abroad.

Les printemps 2017 et 2019 auront frappé l’imaginaire collectif en raison de l’ampleur des crues ayant touché de nombreuses rivières du Québec et des dommages qui leur sont associés. En 2019, près de 6700 résidences localisées dans 51 municipalités et distribuées dans presque toutes les principales régions du Québec ont été inondées, sans compter les nombreuses autres résidences qui se sont retrouvées isolées en raison de routes submergées et de glissements de terrain. Le bilan en 2017 était similaire, avec 5371 maisons inondées dans 261 municipalités et 4066 personnes évacuées. Les débits dans plusieurs rivières ont excédé les valeurs mesurées depuis que les stations de jaugeage ont été installées. À titre d’exemple, en 2019, le débit journalier dans la rivière Rouge à la hauteur du Barrage de la Chute-Bell, où Hydro-Québec a craint pour la stabilité de l’ouvrage, a atteint 975 m3/s, la plus forte valeur jamais enregistrée depuis 1964. Une analyse statistique révèle qu’un tel débit a une chance d’être dépassé en moyenne une fois tous les 175 ans. Il s’agit d’un événement exceptionnel. Pourtant, un autre événement extrême se produisait au même endroit en 1998, cette fois-ci avec un débit maximal journalier de 914 m3/s. Deux crues printanières majeures en 20 ans : est-ce la conséquence des changements climatiques ? Cet article propose une genèse des événements hydrologiques extrêmes, puis présente des projections climatiques aux horizons 2050 et 2080 pour différentes rivières au Sud et au Nord du fleuve Saint-Laurent. Puis, est exposée la démarche générale employée pour caractériser le régime hydrologique des bassins versants en climat futur.

Significant flood damage occurred near Montreal in May 2017, as flow from the upstream Ottawa River basin (ORB) reached its highest levels in over 50years. Analysis of observations and experiments performed with the fifth generation Canadian Regional Climate Model (CRCM5) show that much above average April precipitation over the ORB, a large fraction of which fell as rain on an existing snowpack, increased streamflow to near record-high levels. Subsequently, two heavy rainfall events affected the ORB in the first week of May, ultimately resulting in flooding. This heavy precipitation during April and May was linked to large-scale atmospheric features. Results from sensitivity experiments with CRCM5 suggest that the mass and distribution of the snowpack have a major influence on spring streamflow in the ORB. Furthermore, the importance of using an appropriate frozen soil parameterization when modelling spring streamflows in cold regions was confirmed. Event attribution using CRCM5 showed that events such as the heavy April 2017 precipitation accumulation over the ORB are between two and three times as likely to occur in the present-day climate as in the pre-industrial climate. This increase in the risk of heavy precipitation is linked to increased atmospheric moisture due to warmer temperatures in the present-day climate, a direct consequence of anthropogenic emissions, rather than changes in rain-generating mechanisms or circulation patterns. Warmer temperatures in the present-day climate also reduce early-spring snowpack in the ORB, offsetting the increase in rainfall and resulting in no discernible change to the likelihood of extreme surface runoff.

Abstract There has been a growing interest in understanding whether and how people adapt to extreme weather events in a changing climate. This article presents one of the first empirical analyses of adaptation to flooding on a global scale. Using a sample of 97 countries between 1985 and 2010, we investigate the extent and pattern of flood adaptation by estimating the effects of a country's climatological risk, recent flood experiences, and socioeconomic characteristics on its flood‐related fatalities. Our results provide mixed evidence on adaptation: countries facing greater long‐term climatological flooding risks do not necessarily adapt better and suffer fewer fatalities; however, after controlling for the cross‐country heterogeneity, we find that more recent flooding shocks have a significant and negative effect on fatalities from subsequent floods. These findings may suggest the short‐term learning dynamics of adaptation and potential inefficacy of earlier flood control measures, particularly those that promote increased exposure in floodplains. Our findings provide important implications for climate adaptation policy making and climate modeling.

This chapter presents current knowledge of observed and projected impacts from extreme weather events, based on recorded events and their losses, as well as studies that project future impacts from anthropogenic climate change. The attribution of past changes in such impacts focuses on the three key drivers: changes in extreme weather hazards that can be due to natural climate variability and anthropogenic climate change, changes in exposure and vulnerability, and risk reduction efforts. The chapter builds on previous assessments of attribution of extreme weather events, to drivers of changes in weather hazard, exposure and vulnerability. Most records of losses from extreme weather consist of information on monetary losses, while several other types of impacts are underrepresented, complicating the assessment of losses and damages. Studies into drivers of losses from extreme weather show that increasing exposure is the most important driver through increasing population and capital assets. Residual losses (after risk reduction and adaptation) from extreme weather have not yet been attributed to anthropogenic climate change. For the Loss and Damage debate, this implies that overall it will remain difficult to attribute this type of losses to greenhouse gas emissions. For the future, anthropogenic climate change is projected to become more important for driving future weather losses upward. However, drivers of exposure and especially changes in vulnerability will interplay. Exposure will continue to lead to risk increases. Vulnerability on the other hand may be further reduced through disaster risk reduction and adaptation. This would reduce additional losses and damages from extreme weather. Yet, at the country scale and particularly in developing countries, there is ample evidence of increasing risk, which calls for significant improvement in climate risk management efforts.

L’Organisation mondiale de la Santé (OMS) soutient que les changements climatiques représentent la plus grande menace pour la santé dans le monde au 21e siècle. Ceux-ci influencent négativement plusieurs déterminants sociaux et environnementaux de la santé comme l’accessibilité à la nourriture et la qualité de cette dernière, l’eau et l’air. Blessures, impacts psychosociaux, aggravation de maladies respiratoires, malnutrition, maladies infectieuses, décès : les conséquences sanitaires sont susceptibles d’affecter les populations sur tous les continents. Le Canada se réchauffe deux fois plus rapidement que la moyenne mondiale en raison de sa proximité au pôle Arctique, où le réchauffement est accéléré comparativement à l’équateur (Bush et Lemmen, 2019). Ainsi, le Québec n’est certainement pas à l’abri des changements climatiques. Dans le Sud de la province, les températures moyennes observées ont augmenté de plus d’un degré depuis 1970 et des répercussions se font déjà sentir dans notre environnement. Ce réchauffement, accompagné d’une plus grande variabilité du climat (augmentation du risque d’orages, de tempêtes et d’extrêmes hydrométéorologiques en général), représente un défi grandissant pour les professionnel.le.s de la santé. Dans la région de l’Estrie, les professionnel.le.s de santé publique ont effectué une analyse qui leur ont permis d’identifier quatre principaux problèmes environnementaux associés aux changements climatiques, soit : les vagues de chaleur; les inondations; les tiques à pattes noires; le pollen de l’herbe à poux. Ces problèmes ont des impacts importants sur la santé, c’est-à-dire potentiellement graves ou qui touchent un grand nombre de personnes. Le stress et les pertes (humaines et matérielles) engendrées par ces différents problèmes environnementaux peuvent aussi représenter une source majeure de problèmes psychologiques significatifs pouvant persister dans le temps. De plus, ces impacts sont variables selon les différents contextes sociaux des individus et des communautés, générant des inégalités sociales de santé.

Dans le cadre de la mise en œuvre du Plan d’action 2013-2020 sur les changements climatiques du Québec, le ministère de la Santé et des Services sociaux du Québec a mandaté l’Institut national de santé publique du Québec afin de mener une étude exploratoire portant sur les impacts psychosociaux vécus chez les travailleurs à la suite de quatre événements météorologiques extrêmes qui s’accentueront avec les changements climatiques, soit les vagues de chaleur, les inondations, les tempêtes et les feux de forêt. Cette étude exploratoire visait à examiner brièvement la littérature et les connaissances de différents acteurs-clés afin de proposer par la suite des projets de recherche plus importants et qui répondent aux besoins et aux enjeux des milieux de travail et de la santé publique au Québec. Elle a mis en évidence que les événements météorologiques extrêmes étudiés peuvent entraîner des impacts psychosociaux chez les travailleurs, mais les connaissances sur ces impacts varient grandement selon l’événement. Les impacts psychosociaux chez les travailleurs ont été plus documentés dans la littérature scientifique pour les tempêtes et l’ont été de façon moins importante pour les inondations et les feux de forêt et négligeable pour les vagues de chaleur. Les travailleurs des services de la première ligne (comme les intervenants municipaux, les policiers, les pompiers, et les professionnels de la santé qui interviennent auprès des sinistrés, le personnel des services de travaux publics, etc.) et les agriculteurs font partie des populations de travailleurs qui ont été les plus étudiées. Les impacts psychologiques négatifs comme de l’épuisement, de la fatigue, de la détresse psychologique, de l’anxiété, de la colère et de la tristesse ont été plus souvent rapportés dans la littérature que les impacts sociaux. Il existe des facteurs de risque organisationnels (ex. : surcharge de travail, le manque de formation, de ressources matérielles, de personnels disponibles) et personnels (ex. : le fait d’être sinistré, le manque de contact avec les membres de la famille), communs à plusieurs événements et types de travailleurs, et qui peuvent aggraver les impacts psychosociaux vécus chez les travailleurs. Il existe aussi des facteurs de protection (ex. : reconnaissance ou gratitude, résilience individuelle, soutien social et efficacité collective). Il est important de consulter des acteurs clés pour bonifier les connaissances de la littérature scientifique. Dans le cadre de cette étude, les consultations avec des acteurs clés ont permis d’identifier de nouveaux travailleurs vulnérables, d’en apprendre davantage sur les caractéristiques de certains événements météorologiques extrêmes et de réaliser que les impacts psychosociaux vécus à la suite de ceux-ci pouvaient être positifs. L’acquisition de connaissances sur les impacts psychosociaux vécus chez les travailleurs à la suite des inondations est un des sujets qui répond aux besoins et aux enjeux des milieux de travail et de la santé publique au Québec.<br/><br/>