Snow Reliability and Water Availability for Snowmaking in the Ski resorts of the Isère Département (French Alps), Under Current and Future Climate Conditions

This study presents the evolution of the snow reliability in the 24 alpine ski resorts of the Isère département (Northern French Alps, around Grenoble) over the last decades and its projection into the 21st century, taking into account grooming and snowmaking. The water demand for snowmaking is calculated and can be compared with hydrological simulations of water resource availability, under current and future climate conditions. Over the recent period, snowmaking has significantly improved the snow conditions in seasons with a natural snow deficit. For the middle of the 21st century, climate projections indicate that the expected evolution of snowmaking infrastructure by 2025 should make it possible to stabilize the snow reliability in seasons characterized by a deficit of natural snowfall. At a constant equipment rate, the evolution of water demand due to climate change is of the order of +15% on average in Isère between the recent period and the middle of the 21st century. The study shows that the pressure on water resources appears to not be the most critical point for the implementation of snowmaking, at the scale of the catchment basins in which the Isère ski resorts are located

Reconstruction du bilan de masse des glaciers alpins et impact d'un changement climatique

A new physically-based distributed surface mass balance model is presented for Alpine glaciers. It is based on the CROCUS prognostic snow model. The model resolves both the temporal (1-hour time-step) and the spatial (200 m grid-step) variability of the energy and mass balance of glaciers. Mass balance reconstructions for the 1981-2004 period are produced using meteorological reconstruction from the SAFRAN meteorological model for St Sorlin and Argentière glaciers (French alps). Both glaciers lost mass at an accelerated rate in the last 23 years. The spatial distribution of precipitation within the model grid is adjusted using field mass balance measurements. This is the only correction made to the SAFRAN meteorological input to the glacier model, which otherwise also includes surface atmospheric temperature, moisture, wind, and all components of downward radiation. Independent data from satellite imagery and geodetic measurements are used for model validation. With this model, glacier sensitivity to climate change can be separately evaluated with respect to a full range of meteorological parameters, contrary to simpler models like degree-days which only account for temperature and precipitation. We provide results both for mass balance and equilibrium line altitude using a generic Alpine glacier. In particular, the sensitivity of the equilibrium line altitude to air temperature alone is found to be 125 m.°C-1, or 160 m.°C-1 if concurrent (Stefan-Boltzman) long-wave radiation change is taken into account.Long time simulations are done over the 1800-2165 period, using IPCC AR4 GCM output. ST Sorlin glacier is likely to vanish before 2100Dans ce travail, nous avons adapté et mis en oeuvre le modèle de neige CROCUS pour le calcul et la reconstruction du bilan de masse des glaciers alpins. Le bilan de masse est calculé au pas horaire à partir des données de température, vitesse du vent, humidité, précipitations, rayonnement infra-rouge, rayonnement solaire direct et diffus et nébulosité. Il est spatialisé sur l'ensemble de la surface du glacier avec un pas horizontal de 200 m. Les données météorologiques pour la validation du modèle proviennent du modèle SAFRAN. La glace de glacier a été introduite dans CROCUS (albédo, rugosité), et la chaîne SAFRAN/CROCUS a été validée à partir de mesures de terrain et de reconstructions photogrammétriques du bilan de masse de surface et d'images satellite de la ligne de neige. Le bilan de masse pour la période 1981-2004 est reconstruit pour les glaciers de St Sorlin et d'Argentière, en bon accord avec les données disponibles.Le modèle permet de tester la sensibilité du bilan de masse des glaciers aux paramètres météorologiques. Pour des amplitudes de variations des paramètres météorologiques compatibles avec un changement climatique réaliste (prévisions climatiques de type IPCC), la température se révèle le paramètre dominant, et la sensibilité de l'altitude de la ligne d'équilibre est de 125 m.K-1, ou même 160 m.K-1 si la variation concomitante du rayonnement infra-rouge est prise en compte. L'impact de la variabilité des paramètres et des combinaisons de paramètres entre eux n'est pas négligeable par rapport à l'impact d'un changement de la moyenne météorologique (tendance).Des simulations longues de bilan de masse ont été effectuées sur la période 1800-2165, en utilisant des résultats de simulations climatiques réalisées par plusieurs modèles de circulation générale dans le cadre de l'IPCC AR4. D'après le modèle, le glacier de St Sorlin devrait disparaître avant 2100

Reconstruction du bilan de masse des glaciers alpins et impact d'un changement climatique

A new physically-based distributed surface mass balance model is presented for Alpine glaciers. It is based on the CROCUS prognostic snow model. The model resolves both the temporal (1-hour time-step) and the spatial (200 m grid-step) variability of the energy and mass balance of glaciers. Mass balance reconstructions for the 1981-2004 period are produced using meteorological reconstruction from the SAFRAN meteorological model for St Sorlin and Argentière glaciers (French alps). Both glaciers lost mass at an accelerated rate in the last 23 years. The spatial distribution of precipitation within the model grid is adjusted using field mass balance measurements. This is the only correction made to the SAFRAN meteorological input to the glacier model, which otherwise also includes surface atmospheric temperature, moisture, wind, and all components of downward radiation. Independent data from satellite imagery and geodetic measurements are used for model validation. With this model, glacier sensitivity to climate change can be separately evaluated with respect to a full range of meteorological parameters, contrary to simpler models like degree-days which only account for temperature and precipitation. We provide results both for mass balance and equilibrium line altitude using a generic Alpine glacier. In particular, the sensitivity of the equilibrium line altitude to air temperature alone is found to be 125 m.°C-1, or 160 m.°C-1 if concurrent (Stefan-Boltzman) long-wave radiation change is taken into account.Long time simulations are done over the 1800-2165 period, using IPCC AR4 GCM output. ST Sorlin glacier is likely to vanish before 2100Dans ce travail, nous avons adapté et mis en oeuvre le modèle de neige CROCUS pour le calcul et la reconstruction du bilan de masse des glaciers alpins. Le bilan de masse est calculé au pas horaire à partir des données de température, vitesse du vent, humidité, précipitations, rayonnement infra-rouge, rayonnement solaire direct et diffus et nébulosité. Il est spatialisé sur l'ensemble de la surface du glacier avec un pas horizontal de 200 m. Les données météorologiques pour la validation du modèle proviennent du modèle SAFRAN. La glace de glacier a été introduite dans CROCUS (albédo, rugosité), et la chaîne SAFRAN/CROCUS a été validée à partir de mesures de terrain et de reconstructions photogrammétriques du bilan de masse de surface et d'images satellite de la ligne de neige. Le bilan de masse pour la période 1981-2004 est reconstruit pour les glaciers de St Sorlin et d'Argentière, en bon accord avec les données disponibles.Le modèle permet de tester la sensibilité du bilan de masse des glaciers aux paramètres météorologiques. Pour des amplitudes de variations des paramètres météorologiques compatibles avec un changement climatique réaliste (prévisions climatiques de type IPCC), la température se révèle le paramètre dominant, et la sensibilité de l'altitude de la ligne d'équilibre est de 125 m.K-1, ou même 160 m.K-1 si la variation concomitante du rayonnement infra-rouge est prise en compte. L'impact de la variabilité des paramètres et des combinaisons de paramètres entre eux n'est pas négligeable par rapport à l'impact d'un changement de la moyenne météorologique (tendance).Des simulations longues de bilan de masse ont été effectuées sur la période 1800-2165, en utilisant des résultats de simulations climatiques réalisées par plusieurs modèles de circulation générale dans le cadre de l'IPCC AR4. D'après le modèle, le glacier de St Sorlin devrait disparaître avant 2100

Reconstruction du bilan de masse des glaciers alpins et impact d'un changement climatique

Dans ce travail, nous avons adapté et mis en oeuvre le modèle de neige CROCUS pour le calcul et la reconstruction du bilan de masse des glaciers alpins. Le bilan de masse est calculé au pas horaire à partir des données de température, vitesse du vent, humidité, précipitations, rayonnement infra-rouge, rayonnement solaire direct et diffus et nébulosité. Il est spatialisé sur l'ensemble de la surface du glacier avec un pas horizontal de 200 m. Les données météorologiques pour la validation du modèle proviennent du modèle SAFRAN. La glace de glacier a été introduite dans CROCUS (albédo, rugosité), et la chaîne SAFRAN/CROCUS a été validée à partir de mesures de terrain et de reconstructions photogrammétriques du bilan de masse de surface et d'images satellite de la ligne de neige. Le bilan de masse pour la période 1981-2004 est reconstruit pour les glaciers de St Sorlin et d'Argentière, en bon accord avec les données disponibles. Le modèle permet de tester la sensibilité du bilan de masse des glaciers aux paramètres météorologiques. Pour des amplitudes de variations des paramètres météorologiques compatibles avec un changement climatique réaliste (prévisions climatiques de type IPCC), la température se révèle le paramètre dominant, et la sensibilité de l'altitude de la ligne d'équilibre est de 125 m.K-1, ou même 160 m.K-1 si la variation concomitante du rayonnement infra-rouge est prise en compte. L'impact de la variabilité des paramètres et des combinaisons de paramètres entre eux n'est pas négligeable par rapport à l'impact d'un changement de la moyenne météorologique (tendance). Des simulations longues de bilan de masse ont été effectuées sur la période 1800-2165, en utilisant des résultats de simulations climatiques réalisées par plusieurs modèles de circulation générale dans le cadre de l'IPCC AR4. D'après le modèle, le glacier de St Sorlin devrait disparaître avant 2100.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Disappearance of an Alpine glacier over the 21st Century simulated from modeling its future surface mass balance

International audienceA spatially-distributed snow/ice model is used to simulate the surface mass balance of the Saint Sorlin Glacier (French Alps) over the 1981–2004 period. The modeled mass balance globally reproduces field data except over places where, because of the scarcity of measurements, small-scale features as proposed by the model are smoothed out by the data interpolation. Both measured and simulated mass balance fields are then used to force a 2-D ice flow model and comparison of respective results show similar large-scale glacier flow dynamics. On the other hand, at a smaller scale, the present-day ice distribution computed from the modeled mass balance field sometimes deviates from that obtained with the interpolated field mass balance. It particularly offers a better match to observations by succeeding in reproducing a specific deglaciation pattern in the upper part of the glacier. These preliminary results led us to consider the possibility of substituting modeled mass balance series to measured ones, especially when modeling the future of the glacier. This latter approach is thus applied to simulate the glacier response under the IPCC SRESB1 scenario. Results show a rapid decay leading to a total disappearance of the glacier by the year 2070

Fiabilité de l’enneigement et disponibilité des ressources en eau pour la production de neige dans les domaines skiables du Département de l’Isère (France), en conditions climatiques actuelles et futures

International audienceThis study presents the evolution of the snow reliability in the 24 alpine ski resorts of the Isère département (Northern French Alps, around Grenoble) over the last decades and its projection into the 21st century, taking into account grooming and snowmaking. The water demand for snowmaking is calculated and can be compared with hydrological simulations of water resource availability, under current and future climate conditions. Over the recent period, snowmaking has significantly improved the snow conditions in seasons with a natural snow deficit. For the middle of the 21st century, climate projections indicate that the expected evolution of snowmaking infrastructure by 2025 should make it possible to stabilize the snow reliability in seasons characterized by a deficit of natural snowfall. At a constant equipment rate, the evolution of water demand due to climate change is of the order of +15% on average in Isère between the recent period and the middle of the 21st century. The study shows that the pressure on water resources appears to not be the most critical point for the implementation of snowmaking, at the scale of the catchment basins in which the Isère ski resorts are located.Cette étude présente l’évolution de la fiabilité de l’enneigement des 24 domaines de ski alpin du département de l’Isère sur les dernières années et sa projection au XXIe siècle en prenant en compte le damage et la neige de culture. La demande en eau pour sécuriser l’enneigement est ainsi calculée et peut être comparée aux modélisations de disponibilité de la ressource en eau, reconstituée avec un modèle hydrologique, en climats actuel et futur. Sur la période récente, la production de neige de culture améliore nettement les conditions d’enneigement des saisons de déficit d’enneigement. Pour le milieu du XXIe siècle, les projections climatiques indiquent que l’évolution attendue des équipements de neige de culture d’ici à 2025 devrait permettre de stabiliser la fiabilité de l’enneigement des saisons marquées par un déficit de précipitations naturelles. À taux d’équipement constant, l’évolution de la demande en eau liée au changement climatique est de l’ordre de +15 % en moyenne sur l’Isère, entre la période récente et le milieu du XXIe siècle. L’étude indique que la pression sur la ressource en eau n’est pas le point le plus délicat pour la mise en oeuvre de la neige de culture, à l’échelle des bassins versants dans lesquels les stations iséroises sont situées

Surface mass balance of glaciers in the French Alps: distributed modeling and sensitivity to climate change

International audienceA new physically based distributed surface mass-balance model is presented for Alpine glaciers. Based on the Crocus prognostic snow model, it resolves both the temporal (1 hour time-step) and spatial (200 m grid-step) variability of the energy and mass balance of glaciers. Mass-balance reconstructions for the period 1981-2004 are produced using meteorological reconstruction from the SAFRAN meteorological model for Glacier de Saint-Sorlin and Glacier d'Argentière, French Alps. Both glaciers lost mass at an accelerated rate in the last 23 years. The spatial distribution of precipitation within the model grid is adjusted using field mass-balance measurements. This is the only correction made to the SAFRAN meteorological input to the glacier model, which also includes surface atmospheric temperature, moisture, wind and all components of downward radiation. Independent data from satellite imagery and geodetic measurements are used for model validation. With this model, glacier sensitivity to climate change can be separately evaluated with respect to a full range of meteorological parameters, whereas simpler models, such as degree-day models, only account for temperature and precipitation. We provide results for both mass balance and equilibrium-line altitude (ELA) using a generic Alpine glacier. The sensitivity of the ELA to air temperature alone is found to be 125 m °C−1, or 160 m °C−1 if concurrent (Stefan-Boltzmann) longwave radiation change is taken into account