On predicting maximum snowfall amounts in Alberta

Abstract

Snowfall in excess of 10 cm per day in Alberta is usually associated with large‐scale ascent within a wave cyclone and the maximum amount of snowfall depends on the maximum amount of vapour available for deposition. Using the principle of conservation of water, the maximum snowfall amount is related to the saturated vapour mixing ratio at cloud base and cloud top levels. The inherent uncertainties of the input data allow for numerical approximations that lead to a linear relationship between maximum snowfall and cloud base temperature. To test the validity of the linear snowfall–temperature relationship, the correlation of 24‐hour snowfall measurements with temperature observations from upwind soundings was analysed. The dataset covered all of Alberta (with the exception of the mountainous west) for the period October 1990 to April 1993. The data suggest that the snow amounts have an approximately linear dependence on the 850‐mb temperature with a correlation coefficient of 0.62. We further investigated whether the snowfall–temperature relationship can be used to complement the Quantitative Precipitation Forecast (QPF) available for a Numerical Weather Predicition (NWP) model. Specifically, the snowfall–temperature relationship offered value above that available from the output of the European Centre for Medium‐Range Weather Forecasts (ECMWF) model. The implications of this finding on predicting heavy snowfall for Alberta are discussed.

Résumé

[traduit par la rédaction] Les chutes de neige supérieures à 10 cm en Alberta sont habituellement associées à l'ascendance à grande échelle qui se produit à l'intérieur d'une dépression ondulatoire, et la quantité maximale de neige dépend de la quantité maximale de vapeur d'eau disponible pour les précipitations. En vertu du principe de conservation de l'eau, la chute de neige maximale est liée au rapport de mélange de saturation de la vapeur aux niveaux de la base et du sommet des nuages. Les incertitudes inhérentes aux données d'entrée permettent des approximations numériques menant à une relation linéaire entre la chute de neige maximale et la température de la base des nuages. Pour tester la validité de la relation linéaire chute de neige–température, on a analysé la corrélation entre les mesures des chutes de neige en 24 heures et les observations de temperature dans les sondages réalisés en amont. L'ensemble de données couvrait toute l'Alberta (sauf la région montagneuse de l'ouest) durant la période d'octobre 1990 à avril 1993. Selon ces données, les quantités de neige semblent montrer une dépendance approximativement linéaire avec la température à 850 mb, avec un coefficient de correlation de 0,62. Nous nous sommes aussi demandés si la relation chute de neige–température peut être utilisée comme complément à la prévision quantitative des précipitations (PQP) employée dans les modèles de prevision météorologique numérique (PMN). En particulier, la relation chute de neige–température s'est avérée plus intéressante que la sortie du modèle du Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme (CEPMMT). On discute des conséquences de ces résultats sur la prévision des fortes chutes de neige en Alberta.

Notes

Corresponding author's e‐mail: [email protected]