Long-Term Changes in Rainfall Intensities in Vancouver, British Columbia

Abstract

Changes in the magnitude and frequency of high intensity rainfall are investigated for the Greater Vancouver Regional District (GVRD). Data on precipitation intensity from five minutes to 24 hours duration for nine GVRD rain gauges and three Meteorological Service of Canada (MSC) rain gauges were gathered. Results show only two stations with a statistically significant upward trend for the five minutes to two hours durations for the annual time series. At one station (DN2S) this apparent trend was attributed to local site/exposure changes rather than a real change in local precipitation intensities. A month-by-month analysis for all analysed stations demonstrates statistically significant upward trends particularly for the months of April, May and June, which are also months of high convective activity but low overall rainfall. Strongest trends were found for the shorter durations (up to two hours). High-intensity rainfall threshold exceedances were computed for all stations and durations to investigate possible long-term changes in the frequency of high intensity rainfall. This analysis demonstrates an increasing trend in threshold exceedances particularly during the 1990s. A significant increase in threshold exceedances is noticeable between the last Pacific Decadal Oscillation (PDO) cool phase that ended in 1977, and the last warm phase that likely ended in 1998. Variability of rainfall that was correlated to PDO and ENSO (El Niño Southern Oscillation) indices appears greater than the signal attributed to the enhanced greenhouse effect. The results of this study are consistent with the findings from recent scientific literature suggesting that there is, as yet, little evidence for an increase in high intensity precipitation over southwestern British Columbia. These results suggest that there is no urgent need to upgrade the sewerage and drainage system. However, a continuation of the observed increase in threshold exceedances during the 1990s would imply an increase in flood flows resulting in more channel erosion and nuisance flooding which would have implications for managing stream health and flood management planning. Without considering changes in precipitation due to climate change, given the correlation between PDO and ENSO cycles and high rainfall intensity occurrence, then lower-than-normal rainfall intensities can be expected during the next PDO cool phase.

Les changements touchant l’ampleur et la fréquence des pluies de grande intensité sont étudiés pour le district régional du Grand Vancouver (DRGV). On a rassemblé des données sur l’intensité des précipitations pour une durée allant de cinq minutes à 24 heures pour neuf stations de jaugeage du DRGV et trois stations de jaugeage des précipitations du Service météorologique du Canada (SMC). Les résultats révèlent que deux stations seulement s’accompagne d’une tendance à la hausse statistiquement significative pour les durées de cinq minutes à deux heures à l’égard des séries chronologiques annuelles. À une station (DN25), cette tendance manifeste a été attribuée au site local/aux changements de l’exposition plutôt qu’à un véritable changement dans les intensités des précipitations locales. Une analyse d’un mois à l’autre pour toutes les stations analysées fait état de tendances à la hausse statistiquement significatives en particulier pour les mois d’avril, de mai et juin, qui sont aussi des mois d’activité convective élevée mais qui s’accompagnent de faibles précipitations dans l’ensemble. Des tendances plus fortes ont été constatées pour les durées plus courtes (allant jusqu’à deux heures). Les indices de dépassement du seuil pour les précipitations de grande intensité ont été calculés pour toutes les stations et les durées afin d’étudier les éventuels changements à long terme dans la fréquence des précipitations de grande intensité. Cette analyse révèle une tendance à la hausse dans les indices de dépassement du seuil, surtout au cours des années 1990. Une hausse considérable des indices de dépassement du seuil est appréciable entre l’ère de refroidissement de l’oscillation décennale du Pacifique (ODP), qui a pris fin en 1977, et la dernière période chaude qui a pris fin probablement en 1998. La variabilité des pluies qui a été corrélée aux indices de l’ODP et de l’ENSO (El Niño-oscillation australe) semble plus élevée que le signal attribué à l’effet de serre accru. Les résultats de cette étude sont compatibles avec les constations tirées des ouvrages scientifiques qui donnent à entendre qu’il existe, à ce jour, peu de preuves voulant qu’on assiste à une hausse des précipitations de grande intensité sur le sud-ouest de la Colombie-Britannique. Ces résultats permettent de penser qu’il n’y a aucun besoin urgent d’améliorer le réseau d’égouts et de drainage. Cependant, une continuation de la hausse observée dans les indices de dépassement du seuil au cours des années 1990 signifierait une augmentation des débits de crue qui se traduirait par davantage d’érosion de chenal et d’inondations nuisibles, ce qui aurait des incidences au chapitre de la gestion de la santé des cours d’eau et de la planification de la gestion des crues. Sans tenir compte des changements dans les précipitations attribuables au changement climatique, étant donné la corrélation entre les cycles d’ODP et d’ENSO et l’occurrence d’une forte intensité pluviale, on pourrait alors s’attendre à des intensités pluviales moins élevées que la normale au cours de la prochaine ère de refroidissement de l’ODP.