Îlot de chaleur

Îlot de chaleur urbain

Les îlots de chaleur urbain (ICU en abrégé) désignent des élévations localisées des températures, particulièrement des températures maximales diurnes et nocturnes, enregistrées en milieu urbain par rapport au zones rurales ou forestières voisines ou par rapport aux températures moyennes régionales.

Au sein d'une même ville, des différences importantes de température peuvent être relevées selon la nature de l'occupation du sol (forêt, banlieue, ville dense...), le relief et l'exposition (versant sud ou nord). Les îlots de chaleur sont des microclimats artificiels.

Causes

Ces « Bulles de chaleur » sont induites par le croisement de deux facteurs :

• des activités humaines plus intenses et surtout concentrées dans les villes.
  Certaines de ces activités sont des sources importantes et chroniques de chaleur ; usines, moteurs à explosion, moteurs à réaction des avions (tout particulièrement au décollage), millions de chaudières (individuelles ou collectives), systèmes de climatisation, eaux chaudes circulant dans les égouts, réseau de chaleur anciens parfois mal isolés, etc.
• une modification de la nature de la surface de la planète l'urbanisme qui fait de la ville un milieu qui absorbe plus de calories solaire que ne le ferait le milieu s'il était resté naturel ou cultivé. Les surfaces noires (goudron, terrasses goudronnées, matériaux foncé, et nombre de bâtiments vitrés se comporent comme des capteurs solaires ou des serres, qui renvoient ensuite le rayonnement solaire absorbé sous forme de rayonnement infrarouge qui réchauffe l'air urbain, et - en l'absence de vent - tout l'environnement urbain).

Problèmes

Ces îlots atténuent fortement les effets du froid en ville, mais posent plusieurs problèmes :

• Ils diminuent les rosées, brumes et brouillards urbains (hors communes littorales et de vallées profondes). Or les brumes et rosées si elles contribuent aux problèmes d'attaques acide du bâti dans les zones où l'air est acide, contribuent aussi à épurer l'air des aérosols et de certaines poussières et pollens en suspension ;
• ils renforcent la pollution de l'air en aggravant les smogs et les effets d'inversion atmosphérique, (sources de confinement de pollutions sous le plafond urbain). Ils en aggravent les effets sanitaires
• Ils peuvent contribuer à modifier la composition physicochimique de l'air, favorisant certaines pollutions photochimiques;
• Ils renforcent les effets sanitaires et socio-économiques des canicules;
• Ils perturbent la mesure des moyennes des températures régionales et locales et donc les prévisions météorologiques, car beaucoup de stations météorologiques ont été entourées au cours du XX^e siècle par un tissu urbain de plus en plus dense et « chaud »

L'urbanisme

Par la conception de la ville, l'albédo des villes et sa végétation sont très différente des zones rurales. L'albédo est la mesure de la capacité d'une surface a renvoyer l'énergie solaire incidente (qui arrive à la surface de la terre). C'est un chiffre compris entre 0 et 1, 0 correspondant à une surface parfaitement noire qui absorbe la totalité de l'énergie incidente, et 1 au miroir parfait qui renvoie la totalité de l'énergie incidente. Les surfaces sombre absorbent donc une quantité importante d'énergie solaire, et se réchauffent donc très vite. Les villes majoritairement bétonnées et goudronnées, présentent des surfaces sombres qui se réchauffent ainsi très rapidement au Soleil. Les après-midi ensoleillées permettent donc au thermomètre d'afficher des maximum largement supérieur aux zones rurales environnantes. L'effet disparait évidemment avec la tombée de la nuit, ce qui explique que les températures maximales sont généralement plus affectées. L'autre cause est le manque de place laissée à la végétation. La végétation à un rôle de régulateur thermique très important. Les arbres apportent de l'ombre, ce qui ne peut avoir qu'un effet positif. La pelouse a un albédo intéressant variant de 0,25 à 0,30 (à comparer avec l'albédo moyen terrestre qui est d'environ 0,3).

Les activités humaines

L'autre cause des ICU est l'énergie dégagée par les activités humaines. Les aéroports sont impliqués : un avion qui décolle éjectant des gaz sous pression et à très haute températures. Les climatiseurs également, car ils produisent de l'air froid en rejetant l'air chaud à l'extérieur. Les industries le sont tout autant, en émettent des gaz, de l'énergie, des particules.

Effet sanitaire

Ils peuvent se révéler graves, notamment en termes d'allergies, de problèmes respiratoires et cardiovasculaires qui peuvent se traduire par une surmortalité significative en période de canicule.
Les ICU dégradent la qualité de vie urbaine en association avec la pollution atmosphérique, dit smog, mot valise venant de l'anglais smoke (fumée) et fog (brouillard).

La lutte contre les ICU

La lutte contre les ICU nécessite une réévaluation des politiques d'urbanisme et des stratégies de court, moyen et long terme ; elle implique notamment ;

• de favoriser la climatisation passives (type puits canadien), les systèmes-tampon (ex : Mur Trombe), l'architecture bioclimatique et une isolation intelligente, et limiter les climatiseurs électriques ;
• de préférer les surfaces blanches ou de couleur claire et les matériaux réfléchissant de manière à augmenter l'albédo urbaine ;
• de revégétaliser et reboiser les villes et leurs abords (ex : trame verte urbaine, terrasse végétalisée, mur végétalisé, etc.) ;
• de mieux conserver et gérer l'eau pluviale (systèmes de noues ou zones humides qui peuvent réévaporer cette eau, l'évaporation étant facteur de rafraichissement) ;
• de développer des transports en commun ne favorisent pas le smog;
• de veiller à ce que des prescriptions d'aménagement garantissent une circulation optimale de l'air dans la ville en adaptant les bonnes pratiques et règlements aux conditions locales (par exemple, une rue étroite peut être un « piège à calories » si elles comprend des sources chaudes (chaudières, véhicules, usines, climatiseurs..), et au contraire une garantie de fraicheur dans un pays très chaud où elles protègent des ardeurs du soleil;

ICU et réchauffement climatique ?

Certains auteurs ont estimé que la pertinence des données climatiques considérées comme des indices de réchauffement climatique étaient biaisées par les ICU, tout au moins si on les attribue entièrement à une cause telle que l'émission de gaz à effet de serre^[1].

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat a, sur la base d'une Lettre à Nature de 1990^[2], conclu dans son troisième rapport, que leur effet ne pouvait excéder 0,05 degrés Celsius au niveau mondial. Ces résultats ont été contredits par une étude académique de 2008 de P.D. Jones, D.H. Lister et Q. Li. Dans cet article intitulé « Urbanization effects in large-scale temperature records, with an emphasis on China » et paru dans le Journal of Geophysical Research Atmospheres, ils estiment à 0,1° C par décennie le biais à la hausse dans la mesure des températures dû aux îlots urbains. Selon les trois auteurs, l'effet des îlots de chaleur urbains est supérieur au réchauffement climatique, dont il convient de minorer l'importance^[3].

Par ailleurs, les études sur lesquelles s'est appuyé le GIEC ont été fortement attaquées, un mathématicien britannique, Doug Keenan, accusant l'un des auteurs, Wei-Chyung Wang, d'avoir trafiqué ses données afin de minorer la réalité de l'effet d'îlot de chaleur urbain. L'affaire est actuellement devant la justice de l'état de New York^[4].

Appuyant ces théories, les mesures de températures faites par satellite montrent un réchauffement bien moindre.

Notes et références

1. ↑ Warwick Hughes
2. ↑ The Jones et al 1990 Letter to Nature: a rebuttal of some key points
3. ↑ Abstract
4. ↑ Climate science fraud at Albany University

Voir aussi

Articles connexes

• Climat, microclimat,
• Urbanisme, Ville durable,
• HQE

Liens externes

• www.urbanheatislands.com Site web qui traite des préocupations liées aux îlots de chaleur urbains

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