Wind Climate of the Whitehorse Area

• Published in: ARCTIC
• Main Author: Pinard, Jean-Paul
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Arctic Institute of North America 2009
• Subjects: Yukon; mountain; upper-air; wind energy; climate change; geostrophic; valley; montagne; haute atmosphère; énergie éolienne; changement climatique; géostrophique; vallée; Arctic; Whitehorse
• Online Access: https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/arctic/article/view/63277

Measurements from Whitehorse upper-air and nearby mountaintop stations were analyzed with a focus on wind energy development in the region. Fifty years of measurements indicate the region has become warmer and windier. Measurements at the upper-air station have shown increases of 2.7°C for surface temperature and 1 m s-1 for mid-valley winds over the past 50 years (1956– 2005). The winters have warmed more dramatically than the summers. Winter temperature inversions have become shallower, and a mid-valley winter jet has become a predominant feature. Wind data for 2001–05 indicate that a minimum annual mean wind speed of 6 m s-1 begins at about 150 m above the Whitehorse valley floor, or 850 m above sea level. At this elevation and higher, wind speeds reach a maximum in December and a minimum in July. The predominant wind direction above the mountaintops was from the southwest, while stations within the Whitehorse Valley recorded winds from the south-southeast. Stations that were more exposed to the southwest reported more predominant winds from this direction. An analysis of the relationship between geostrophic and valley winds concluded that, relative to winds aloft, valley winds were as strong in parallel valleys as they were in perpendicular valleys. The pressure gradients associated with the winds aloft were the dominant forcing mechanism for winds in a perpendicular valley. Geostrophic winds that were parallel to the valley forced the valley winds along the same direction through a downward momentum transport. Wintertime inversions suppress the downward momentum transport, but pressure-driven winds are only indirectly modulated by stratification (because of turbulent friction, which is likely to be suppressed by stable stratification) and so are less sensitive to that factor. Further investigation of wind energy potential is recommended for hills within the valleys, particularly in areas well exposed to southwest winds. Des mesures prises dans la haute atmosphère de Whitehorse et dans les stations de sommets de montagnes environnantes ont été analysées en portant une attention particulière à la formation de l’énergie éolienne dans la région. D’après des mesures prélevées sur une période de 50 ans, la région est maintenant plus chaude et plus venteuse qu’elle ne l’était auparavant. Les mesures de la station de la haute atmosphère attestent d’augmentations de 2,7° C pour la température de surface et de 1 m s-1 pour les vents en milieu de vallée au cours des 50 dernières années (1956-2005). Les hivers se sont réchauffés de façon plus spectaculaire que les étés. Les inversions de températures d’hiver sont devenues plus minces, tandis qu’un jet d’hiver en milieu de vallée est maintenant une caractéristique prédominante. Les données relatives au vent pendant les années 2001 à 2005 indiquent une vitesse du vent moyenne annuelle minimale de 6 m s-1 commençant à environ 150 m au-dessus du plancher de la vallée de Whitehorse, soit à 850 m au-dessus du niveau de la mer. À cette altitude et au-dessus de celle-ci, les vitesses du vent atteignent leur maximum en décembre et leur minimum en juillet. La direction prédominante du vent au-dessus des sommets de montagnes provenait du sud-ouest, tandis qu’aux stations de la vallée de Whitehorse, les vents venaient du sud et du sud-est. Les stations les plus exposées au sud-ouest ont signalé plus de vents prédominants provenant de cette direction. L’analyse de la relation entre les vents géostrophiques et les vents de la vallée a permis de conclure que relativement aux vents d’en haut, les vents de la vallée étaient aussi forts dans les vallées parallèles que dans les vallées perpendiculaires. Les gradients de pression associés aux vents d’en haut constituaient le mécanisme de la force dominante pour les vents d’une vallée perpendiculaire. Les vents géostrophiques qui étaient parallèles à la vallée forçaient les vents de la vallée à adopter la même direction en raison d’un transport au mouvement descendant. Les inversions d’hiver supprimaient le transport au mouvement descendant, mais les vents obéissant à la pression ne sont qu’indirectement modulés par la stratification (en raison du frottement turbulent, ce qui est susceptible d’être supprimé par la stratification stable) et par conséquent, ils sont moins sensibles à ce facteur. Nous recommandons qu’une enquête plus poussée soit réalisée sur l’énergie éolienne naturelle des collines des vallées, particulièrement dans les endroits bien exposés aux vents du sud-ouest.