Portrait descriptif de la météo quotidienne à Québec

En classe, cette activité sert à…

Cette activité sert à travailler les notions suivantes : séries temporelles, valeurs manquantes, visualisation, statistiques descriptives, communication prudente à partir d’une question située dans le contexte suivant : Météorologie québécoise. Elle demande aux étudiantes et étudiants de répondre à la question directrice suivante : Comment produire un portrait descriptif prudent de la météo quotidienne à Québec?

Élément	Information
Durée	2-3 heures
Niveau	Introduction à intermédiaire
Usage recommandé	Mini-projet guidé
Préparation enseignant	Préparation requise : exécuter `Rscript datasets/meteo-quebec/preparation.R` depuis la racine, puis vérifier que `data/processed/meteo-quebec/meteo_quebec.csv` existe.
Production attendue	Un court rapport reproductible avec contexte, tableau ou graphique, interprétation et limites.
Données	`data/processed/meteo-quebec/meteo_quebec.csv`

Préparation enseignante

Préparation requise : exécuter Rscript datasets/meteo-quebec/preparation.R depuis la racine, puis vérifier que data/processed/meteo-quebec/meteo_quebec.csv existe.
Fichier préparé : data/processed/meteo-quebec/meteo_quebec.csv.
Script de préparation : datasets/meteo-quebec/preparation.R.
Point à surveiller : Exiger une section courte sur les valeurs manquantes et une limite explicite : une station ne représente pas tout le Québec.

Consignes

Importer meteo_quebec.csv ou exécuter datasets/meteo-quebec/preparation.R si le fichier est absent.
Identifier ce que représente une ligne du fichier.
Produire un tableau ou un graphique adapté à la question directrice.
Rédiger une interprétation courte qui distingue description et explication.
Nommer au moins une limite méthodologique ou une information absente.

Résultat attendu

Un court rapport reproductible avec contexte, tableau ou graphique, interprétation et limites. La production doit aussi contenir une phrase sur l’unité statistique et une phrase sur une limite de la source.

Déroulé suggéré

Cadrer la source, la licence et l’unité statistique.
Préparer ou importer les données.
Produire un premier résumé descriptif.
Construire la visualisation ou le tableau principal.
Rédiger l’interprétation et les limites.

Limites à faire nommer

Exiger une section courte sur les valeurs manquantes et une limite explicite : une station ne représente pas tout le Québec.
Si une variable ou un dénominateur nécessaire n’est pas disponible dans les données, l’écrire explicitement plutôt que l’inférer.

Contexte

Ce mini-projet prolonge le laboratoire court. Il demande un portrait reproductible de la météo quotidienne observée à Québec, avec une attention explicite aux dates, aux valeurs manquantes et aux limites d’interprétation.

Objectifs d’apprentissage

Construire un court rapport Quarto reproductible
Préparer et importer une table météorologique
Résumer les températures et les précipitations
Visualiser une série temporelle quotidienne
Comparer des distributions saisonnières
Documenter les valeurs manquantes
Distinguer analyse descriptive et conclusion climatique

Données utilisées

Fiche : Météo quotidienne à Québec

Source pédagogique : UlavalSSD::MeteoQuebec.

Source primaire documentée : Environnement et Changement climatique Canada, via weathercan.

Fichier préparé : data/processed/meteo-quebec/meteo_quebec.csv

Métadonnées pédagogiques

Champ	Information
Question directrice	Comment produire un portrait descriptif prudent de la météo quotidienne à Québec?
Concepts	Séries temporelles; Valeurs manquantes; Visualisation; Statistiques descriptives
Niveau	Introduction à intermédiaire
Type	Projet ou tâche longue; Étude de cas
Contexte	Météorologie québécoise
Accroche	Un graphique météo est parlant, mais il doit rester statistiquement prudent
Durée	2-3 heures
Matériel	fiche; code; table préparée; source officielle; notes enseignantes
Math/stats avancées	non

Mandat

Produire un rapport Quarto de 3 à 5 pages qui décrit la météo quotidienne à la station Québec/Jean-Lesage dans la version pédagogique UlavalSSD 0.2.0. Le rapport doit contenir :

une question d’analyse;
un court dictionnaire des variables utilisées;
un tableau de valeurs manquantes;
un résumé descriptif par saison ou par année;
deux visualisations complémentaires;
une conclusion qui distingue météo descriptive et climat.

Étapes recommandées

Exécuter datasets/meteo-quebec/preparation.R.
Importer la table préparée.
Vérifier la période couverte.
Choisir deux variables principales, par exemple mean_temp et total_precip.
Résumer les valeurs manquantes.
Produire une visualisation temporelle.
Produire une visualisation comparative par saison ou par mois.
Rédiger les limites avant la conclusion.

Code de départ

À exécuter depuis la racine du projet.

# Load libraries
library(dplyr)
library(ggplot2)
library(readr)

# Prepare data
source("datasets/meteo-quebec/preparation.R")

# Import prepared files
meteo <- read_csv(
  "data/processed/meteo-quebec/meteo_quebec.csv",
  show_col_types = FALSE
)

valeurs_manquantes <- read_csv(
  "data/processed/meteo-quebec/valeurs_manquantes_meteo_quebec.csv",
  show_col_types = FALSE
)

resume_saisons <- read_csv(
  "data/processed/meteo-quebec/resume_saisons_meteo_quebec.csv",
  show_col_types = FALSE
)

# Key checks
meteo |>
  summarise(
    lignes = n(),
    premiere_date = min(date),
    derniere_date = max(date),
    moyenne_temperature = mean(mean_temp, na.rm = TRUE),
    moyenne_precipitation = mean(total_precip, na.rm = TRUE)
  )

valeurs_manquantes |>
  filter(n_missing > 0) |>
  arrange(desc(n_missing))

Visualisations suggérées

# Temperature since 2020
meteo |>
  filter(annee >= 2020) |>
  ggplot(aes(x = date, y = mean_temp)) +
  geom_line(alpha = 0.7, linewidth = 0.3) +
  labs(
    x = "Date",
    y = "Température moyenne quotidienne (°C)",
    title = "Température quotidienne moyenne à Québec depuis 2020"
  )

# Seasonal precipitation distribution
ggplot(meteo, aes(x = saison, y = total_precip)) +
  geom_boxplot(outlier.alpha = 0.25) +
  coord_cartesian(ylim = c(0, 30)) +
  labs(
    x = "Saison",
    y = "Précipitations totales quotidiennes (mm)",
    title = "Distribution saisonnière des précipitations quotidiennes"
  )

Questions à traiter dans le rapport

Quelle période le jeu couvre-t-il?
Quelles variables sont les plus complètes?
Pourquoi total_rain et total_snow doivent-elles être analysées avec prudence?
Que montre le graphique temporel?
Que montre la comparaison saisonnière?
Quelles conclusions seraient excessives avec une seule station?

Critères de réussite

Un rapport solide :

utilise une variable date correcte;
cite la source pédagogique et la source primaire;
présente les valeurs manquantes avant les conclusions;
contient deux graphiques lisibles;
indique les unités des variables;
ne généralise pas à tout le Québec;
distingue météo quotidienne et climat.

Pistes de solution

Une conclusion prudente peut prendre cette forme :

La station Québec/Jean-Lesage montre une forte saisonnalité des températures quotidiennes et des précipitations observables sur toute la période préparée. Ces résultats décrivent une station et une version pédagogique du jeu; ils ne suffisent pas, seuls, à établir une tendance climatique officielle.

Prolongements

Calculer le nombre de jours sous -20 °C par année.
Décrire les journées de précipitations extrêmes.
Comparer les résultats avant et après 2000.
Ajouter une source sur les normales climatiques.
Construire une courte capsule sur la différence entre météo, variabilité et climat.

Fiche de mise en œuvre

Contrat pédagogique

Le statut pédagogique décrit le degré de préparation de l’activité. Il ne remplace pas la vérification de la source de données.

Objectifs d'apprentissage: Construire un court rapport Quarto reproductible

Préparer et importer une table météorologique

Résumer les températures et les précipitations

Visualiser une série temporelle quotidienne

Comparer des distributions saisonnières

Documenter les valeurs manquantes

Distinguer analyse descriptive et conclusion climatique

utilise une variable date correcte;

cite la source pédagogique et la source primaire;

présente les valeurs manquantes avant les conclusions;

contient deux graphiques lisibles;

indique les unités des variables;

ne généralise pas à tout le Québec;

distingue météo quotidienne et climat.

Calculer le nombre de jours sous -20 °C par année.

Décrire les journées de précipitations extrêmes.

Comparer les résultats avant et après 2000.

Ajouter une source sur les normales climatiques.

Construire une courte capsule sur la différence entre météo, variabilité et climat.
Prérequis: Vérifier le fichier ou le script de préparation annoncé avant la séance; adapter la mise en route au niveau indiqué.
Préparation enseignante: Préparation requise : exécuter Rscript datasets/meteo-quebec/preparation.R depuis la racine, puis vérifier que data/processed/meteo-quebec/meteo_quebec.csv existe.
Production attendue: Un court rapport reproductible avec contexte, tableau ou graphique, interprétation et limites.
Critères de réussite: La production attendue est remise : Un court rapport reproductible avec contexte, tableau ou graphique, interprétation et limites.

Les résultats sont interprétés sans dépasser les limites de la source.
Adaptations possibles: Fournir une table préparée ou réduire le nombre de variables pour une première utilisation.

Ajouter une comparaison, une justification méthodologique ou une discussion des limites pour approfondir.

Statut pédagogique : Prête à enseigner