Insula de căldură urbană

Cele insule de căldură urbane ( CIP scurt) sunt localizate creșteri ale temperaturii, zi și noapte temperaturile maxime în special, înregistrate în zonele urbane , comparativ cu zonele rurale sau forestiere vecine sau de temperaturile regionale medii. Acest lucru ar fi fost înțeles și descris pentru prima dată la XIX - lea  Londra secolului, de Luke Howard , un farmacist pasionat de meteorologie .

În același oraș, se pot observa diferențe semnificative de temperatură în funcție de natura utilizării terenului (pădure, corpuri de apă, suburbii, oraș dens etc.), albedo , relief și utilizare a terenului. Expunere (latura sudică sau nordică) , și bineînțeles în funcție de anotimp și de tipul vremii. Insulele de căldură sunt microclimate artificiale. De exemplu, orașul Atena din Grecia și unele dintre stațiile sale meteorologice sunt caracterizate de o insulă puternică de căldură urbană.

Această încălzire pare să se înrăutățească și necesită noi strategii de adaptare .

Probleme actuale și prospective

Potrivit Observatorului Național asupra Efectelor Încălzirii Globale (ONERC), populația urbană franceză s-a dublat mai mult din 1936 până în 2006. A trecut de la 22 de milioane la aproape 47 de milioane de locuitori urbani; una din două persoane a trăit în orașe în 1936 împotriva mai multor trei din patru în jurul anului 2010. Cu toate acestea, orașele prezintă provocări deosebite, deoarece „sunt mai vulnerabile din cauza numărului mare de oameni care locuiesc acolo și a concentrării de unități și infrastructuri” . Bulele de căldură pot afecta calitatea vieții acestor cetățeni, precum și sănătatea acestora. Adaptarea la schimbările climatice , ecologizarea pardoseli, pereți, acoperișuri și terase, și o planificare oraș diferit, este o provocare pentru planificarea a XXI - lea  secol.

Unele orașe au fost pionieri în ceea ce privește experimentarea, inclusiv Chicago (Statele Unite), Durban (Africa de Sud), Keene (Statele Unite), Londra (Regatul Unit), New York (Statele Unite), Port Phillip (Australia), Rotterdam (Olanda) , Toronto (Canada).

Orașele se încălzesc mai repede decât restul țării. Modelarea și hărțile interactive realizate de Agenția Europeană de Mediu arată orașele europene cele mai afectate de schimbările climatice, pe baza datelor colectate în aproximativ 500 de orașe. În plus față de valurile de căldură, hărțile cu poluarea fonică, calitatea aerului sau calitatea apei europene pentru scăldat completează instrumentul, precum și un raport.

Cauze

Aceste „bule de căldură” sunt induse de încrucișarea a doi factori:

Probleme

Aceste insule reduc foarte mult efectele frigului în oraș, dar pun mai multe probleme:

Planificarea urbană (cauză și soluție?)

Structura și albedoul a orașelor , precum și lipsa lor de vegetație (care , de asemenea , atunci când acesta există adesea diferă foarte mult de flora naturală și zonele rurale) orașe predispun la bule de căldură. Mediile cu niveluri de substraturi minerale (stânci stâncoase) sau plante aproape comparabile există în natură (stânci, canion etc.), dar anumite materiale (sticlă, metal) și în special infrastructură de tip drum impermeabilizat nu există în zonă. Mediu natural. Accelerarea și artificializarea puternică a ciclului apei sunt caracteristici urbane care au impacturi climatice semnificative.

Planificatorii urbani se pot baza acum pe modele (regionale și locale) de microclimat urban. Modelele 3D iau mai bine în considerare soarele, reflexia soarelui și a umbrelor aruncate, natura și albedo-ul materialelor, circulația aerului. Prin urmare, teoretic permit o mai bună poziționare și prioritizare a izolației externe și a necesităților alternative de tehnologie ecologică (instalații de tip   „ pereți verzi  ” sau „ terase verzi ” sau  ecrane verzi de foioase vara, dar care permit soarelui să treacă iarna) în pentru a bio-aer condiționa orașul.

Doi factori importanți sunt:

Cazul Parisului (cu titlu de exemplu)

Modele recente (2012) realizate de Météo-France și Paris (scenariu de tendință, adică „moderat pesimist” în ceea ce privește emisiile globale de gaze cu efect de seră) confirmă faptul că numărul și severitatea valurilor de căldură ar trebui să crească de 2100 (de la 2  la  ° C până la sfârșitul secolului comparativ cu media din 1971-2006), în special în iulie-august ( 3,5  până la  ° C peste normal), cu aproximativ 12 ori mai multe zile de caniculă în an. În cupola de căldură din regiunea Île-de-France, cartierele și districtele vor fi mai mult sau mai puțin expuse, în funcție de lățimea străzilor, înălțimea, culoarea și tipul clădirilor prezente, acoperirea vegetală, proximitatea sau prezența apei; 2 E , 3 E , 8 th , 9 th , 10 th si 11 th  tîrgurilor mai cald (ca în 2003 cu 4 acompaniat  de  ° C mai mare decât în coroana mici, la sfârșitul nopții, și diferența 2 acompaniat  de  cu ° C în funcție de arondismentele pariziene). Un efect de „pene de căldură” schimbă și geografia bulei fierbinți. Reducerea temperaturii cu câteva grade ar putea îmbunătăți calitatea vieții și ar putea salva vieți; în 2003, câteva grade peste medie au provocat un exces de mortalitate de 15.000 de decese în Franța și aproape 70.000 în Europa.

În ceea ce privește posibilele adaptări de planificare urbană din Paris, conform acelorași modele:

Efect asupra sănătății

Acestea pot fi grave, în special în ceea ce privește alergiile, problemele respiratorii și cardiovasculare care pot duce la un exces semnificativ de mortalitate în timpul valurilor de căldură, în special în orașele mari.

UCI degradează calitatea vieții urbane în asociere cu poluarea atmosferică, cunoscută sub numele de smog , un cuvânt portmanteau care provine din engleza fum (fum) și ceață (ceață).

Lupta împotriva UHI

Lupta împotriva UHI necesită o reevaluare a politicilor de planificare urbană și a strategiilor pe termen scurt, mediu și lung. Aceasta implică în special restaurarea unei insule de prospețime și implică în special:

În Franța, un studiu (EPICEA) s-a axat pe prognozele climatice pentru aglomerarea pariziană , „studiul particular al situației extreme a valului de căldură din 2003” și legăturile dintre țesătura urbană (geometrie, materiale etc.) și climatul urban, dar concentrându-se mai presus de toate asupra evaluării „  impactului planificării urbane asupra meteorologiei  ” prin simularea plumelor de căldură și a brizelor urbane în funcție de arhitectonică (lățimea străzilor, înălțimea și forma clădirilor ...) și a materialelor (albedo etc.) ) să traverseze modele cu date de exces de mortalitate (de la InVS și Inserm (CépiDc), pentru a propune „pârghii de acțiune în vederea strategiilor de adaptare a zonelor urbane cu impactul unui val de căldură . Vegetați spațiul urban (pereți, terase) , pergola etc.) și controlul anumitor emisii antropice de căldură (prin izolație și albedo sau economii de energie și controlul aerului condiționat) sunt cei doi parametri pe care este cel mai f ușor de acționat rapid. Geometria urbană este de fapt relativ fixă ​​pe scara de timp a omului, în special în Paris.

În anii 2000, lucrările de cercetare și dezvoltare au prevăzut trotuare ( „trotuar rece” ) sau trotuare reci, în conformitate cu două principii: 1) fie materialele de culoare deschisă reflectă lumina soarelui (dar cu posibile probleme de orbire și orbire) .încălzirea mediului construit și prin agravarea producției de ozon troposferic dacă materialul reflectă și razele UV solare ); 2) sau prin absorbția apei și evaporarea ei (evaporarea reîmprospătează aerul, dar cu dezavantajul consumului de apă care face această soluție inaplicabilă în zonele aride  ; în plus, apa din mare sau ser fiziologic nu poate fi utilizată, deoarece crustele de sare vor înfunda rapid porii materialul.

ICU și măsurarea încălzirii globale?

Unii autori au susținut că relevanța datelor climatice considerate a fi indicii de încălzire globală a fost influențată de UHI, cel puțin dacă este atribuită în întregime unei cauze precum emisiile de gaze cu efect de seră .

Grupul interguvernamental privind schimbările climatice , bazat pe o Scrisoare către natură din 1990, a concluzionat în al treilea raport că efectul lor nu poate depăși 0,05 grade Celsius la nivel global. Un studiu din 2008 realizat de PD Jones, DH Lister și Q. Li estimează contribuția ICU la încălzirea măsurată în China. În acest articol intitulat „Efecte de urbanizare în înregistrări de temperatură pe scară largă, cu accent pe China”, publicat în Journal of Geophysical Research Atmospheres , estimează că creșterea temperaturii datorată insulelor urbane din China este de 0,1  ° C pe deceniu. 1950 și 2004, pentru o creștere totală de 0,81  ° C , în timp ce în țările deja industrializate, efectul urbanizării a fost constant de zeci de ani. Potrivit celor trei autori, efectul insulelor urbane de căldură reprezintă, prin urmare, majoritatea încălzirii globale măsurate până acum în China, dar nu și în țările industrializate.

În plus, studiile pe care s-a bazat IPCC au fost puternic atacate, un matematician britanic, Doug Keenan, acuzând pe unul dintre autori, Wei-Chyung Wang, că și-a modificat datele pentru a submina realitatea efectului insulei de căldură urbană. . Cazul se află în prezent în fața justiției din statul New York.

În cele din urmă, efectele ICU-urilor asupra încălzirii globale sunt foarte slabe, cea mai puternică încălzire având loc în plus în zonele neurbanizate (arctice etc.).

Influența climatică și efectele fizice

Fluxul de căldură sensibil pe o zonă urbanizată este mai mare decât fluxul de căldură din mediul rural înconjurător. Astfel, la Paris, fluxul de căldură sensibilă este cu 25 până la 65 W / m² mai mare decât în ​​suburbiile rurale din jur. Astfel, este cu 20 până la 60% mai mare decât debitul de căldură „normal”.

În interiorul orașelor, temperatura poate fi cu 10  K mai mare decât în ​​zonele înconjurătoare. Acest lucru determină o creștere semnificativă a precipitațiilor .

Bibliografie

Publicații Onerc

Alte publicații

Note și referințe

  1. Bosquet, Sylvain (2014) Ecologizarea acoperișurilor pentru a reduce efectul insulei de căldură întărește biodiversitatea în Londra , Construcții 21 UE Franța; accesat la 28 august 2014.
  2. Cantat O., 2004. Insula de căldură urbană pariziană în funcție de tipurile de vreme , Norois, 191, 75-102.
  3. Katsoulis BD, Theoharatos GA (1985). „Indicații ale Insulei Căldurii Urbane din Atena, Grecia”. Journal of Applied Meteorology, vol. 24, Ediția 12, pp. 1296-1302.
  4. Katsoulis B. (1987). „Indicații ale schimbărilor climatice din analiza seriilor temporale de temperatură a aerului din Atena, Grecia”. Schimbare climatică, 10, 1, pp- 67–79.
  5. Repapis C. C, Metaxas DA (1985). „Influența posibilă a urbanizării din orașul Atena asupra fluctuațiilor climatice ale temperaturii aerului la Observatorul Național”. Proc. al III-lea Congres Climatologic Elen-Britanic, Atena, Grecia 17-21 aprilie 1985, pp. 188-195.
  6. Philandras CM, Metaxas DA, Nastos PT (1999). „Variabilitatea climatică și urbanizarea în Atena”. Climatologie teoretică și aplicată, vol. 63, Numărul 1-2, pp. 65-72.
  7. Philandras CM, Nastos PT (2002). „Efectul urban al Atenei asupra seriei temporale a temperaturii aerului a stațiilor Observatorului Național din Atena și New Philadelphia”. Proc. al celei de-a VI-a Conferințe Elene de Meteorologie, Climatologie și Fizică Atmosferică, Ioannina Grecia, 25-28 septembrie 2002, pp.501-506.
  8. Repapis CC, Philandras CM, Kalabokas PD, Zerefos CS (2007). "În ultimii ani, încălzirea bruscă din Observatorul Național din Atena înregistrează o manifestare a schimbărilor climatice?". Global NEST Journal, Vol 9, No 2, pp. 107-116.
  9. Agenția Europeană de Mediu; studiu privind impactul schimbărilor climatice în zonele urbane (valuri de căldură, secetă, inundații), cât de vulnerabil este orașul tău? , 2012,.
  10. Agenția Europeană de Mediu, Adaptarea orașelor la schimbările climatice , 2012.
  11. Maeva Saber, Gaëlle Bulteau (ingineri dpt CAPE; Climatologie-Aerodunamic-poluare-purificare) din CSTB); Pentru Știința 403 mai 2011; Acoperișuri și terase verzi.
  12. ONERC, Orașe și adaptarea la schimbările climatice (versiunea PDF)  ; Raport către prim-ministru și Parlament; Documentație franceză, 158pp.
  13. SEE, Provocări și oportunități pentru orașe, împreună cu politici naționale și europene de susținere , 14 mai 2012.
  14. Michel Bernard, „  Confruntându -se cu valul de căldură, în oraș, copacii sunt cea mai bună paradă  “ , reporterre.net,19 iulie 2016(accesat la 21 iulie 2016 ) .
  15. (în) Dixon, „  Patterns and Causes of Atlanta’s Urban Heat Island-Initiated Precipitation  ” , Journal of Applied Meteorology , American Meteorological Society , vol.  42,Septembrie 2003.
  16. METEO-FRANȚĂ, & CSTB. (2012). EPICEA - Raport privind partea 3 - Legătura dintre urbanism și climatul urban: teste de sensibilitate în contextul valului de căldură din vara anului 2003 (p. 103).
  17. Verile vor fi din ce în ce mai arzătoare la Paris , Le Monde, 26-10-2012, consultat 28-10-2012.
  18. Météo-France & CSTB (2012). EPICEA - Raport privind partea 3 - Legătura dintre urbanism și climatul urban: teste de sensibilitate în contextul caniculei din vara anului 2003 (p. 103).
  19. Basu R., JM. Samet (2002), Relația dintre temperatura ambiantă ridicată și mortalitate: o revizuire a dovezilor epidemiologice . Epidemiologie Rev., 24 (2), 190-202.
  20. Besancenot JP (septembrie-octombrie 2002), Valurile de căldură și mortalitatea în marile aglomerări urbane , Mediu, riscuri și sănătate, Vol. 1, nr.4.
  21. ADEUS (2014) Insule de prospețime în oraș (Note de la ADEUS).
  22. CT cu AFP, „  Economii de energie: ce se întâmplă dacă comportamentul ar conta mai mult decât opțiunile din clădire?” (Studiu)  ”, batiweb ,6 octombrie 2014( citiți online , consultat la 7 octombrie 2014 ).
  23. Julia Zimmerlich, „  Valuri de căldură repetate: cum să răciți orașele mari?  » , Pe lemonde.fr ,4 iunie 2019.
  24. (Studiu multidisciplinar al impactului schimbărilor climatice la scara aglomerării pariziene), condus de Météo-France, CSTB ( Centrul științific și tehnic pentru construcții ) și orașul Paris .
  25. J. Desplat și colab. Proiectul EPICEA (Studiu multidisciplinar al impactului schimbărilor climatice pe scara aglomerării pariziene); Prezentare, metodă, rezultate , PDF, 9 pagini.
  26. Qin Y (2015) O revizuire a dezvoltării trotuarelor reci pentru a atenua efectul insulelor de căldură urbane . Revizuiri privind energia regenerabilă și durabilă. 52pp. 445-459. DOI: 10.1016 / j.rser.2015.07.177 | rezumat .
  27. Warwick Hughes .
  28. The Jones et al 1990 Letter to Nature: o respingere a unor puncte cheie .
  29. Rezumat. .
  30. Frauda științei climatice la Universitatea din Albany. .
  31. (în) colier, „  Impactul zonelor urbane este vremea  ” , Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society , The Royal Meteorological Society , vol.  132,ianuarie 2006, p.  1-25 ( citiți online ).

Vezi și tu

Articole similare

linkuri externe