Urban varme øy

De urbane varmeøyene ( forkortet CIP ) er lokaliserte temperaturhøyder, spesielt maksimale dag- og nattemperaturer, registrert i urbane områder sammenlignet med landlige områder eller nærliggende skog eller fra den gjennomsnittlige regionale temperaturen. Dette ville ha blitt forstått og beskrevet for første gang på XIX th  århundre London, med Luke Howard , en lidenskapelig farmasøyt ved meteorologi .

Innenfor samme by kan det merkes betydelige forskjeller i temperatur i henhold til naturen til arealbruken (skog, vannmasser, forsteder, tett by ...), albedoen , lettelsen og 'eksponeringen (sør- eller nordsiden ), og selvfølgelig avhengig av årstid og værtype. Varmeøyer er kunstige mikroklima . Byen Athen i Hellas og noen av dens værstasjoner er for eksempel preget av en sterk urbane varmeøy.

Denne oppvarmingen ser ut til å forverres, og krever nye tilpasningsstrategier .

Aktuelle og potensielle problemer

I følge National Observatory on the Effects of Global Warming (ONERC) ble den franske bybefolkningen mer enn doblet fra 1936 til 2006. Den gikk fra 22 millioner til nesten 47 millioner byboere; en av to personer bodde i byer i 1936 mot mer enn tre av fire rundt 2010. Byene byr imidlertid på spesielle utfordringer , fordi "mer sårbare på grunn av det store antallet mennesker som bor der og konsentrasjonen av etablissementer og infrastrukturer" . Varmebobler kan påvirke livskvaliteten til disse byboerne, så vel som deres helse. Tilpasning til klimaendringer , Greening av gulv, vegger, tak og terrasser, og en annen by planlegging, er en utfordring for planlegging av XXI th  århundre.

Noen byer var pionerer når det gjelder eksperimenter, inkludert Chicago (USA), Durban (Sør-Afrika), Keene (USA), London (Storbritannia), New York (USA), Port Phillip (Australia), Rotterdam (Nederland) , Toronto (Canada).

Byene varmes opp raskere enn resten av landet. Modellering og interaktive kart laget av European Environment Agency viser de europeiske byene som er mest berørt av klimaendringene, basert på data samlet i rundt 500 byer. I tillegg til hetebølger kompletterer kart over støyforurensning, luftkvalitet eller kvaliteten på europeisk badevann verktøyet, samt en rapport.

Årsaker

Disse "varmeboblene" er indusert ved kryssing av to faktorer:

Problemer

Disse øyene reduserer i stor grad effekten av kulde i byen, men gir flere problemer:

Byplanlegging (årsak og løsning?)

Strukturen og albedo fra byer , såvel som deres mangel på vegetasjon (som dessuten, når det foreligger, ofte skiller seg sterkt fra naturlige flora og landlige områder) predisponere byene til varme bobler. Miljøer med nesten sammenlignbare mineralsubstrater (steinete klipper) eller plantesubstrater eksisterer i naturen (klipper, kløft osv.), Men visse materialer (glass, metall) og spesielt vanntette veitypeinfrastrukturer eksisterer ikke i området. Naturlig miljø. Akselerasjonen og sterk kunstiggjøring av vannsyklusen er urbane egenskaper som har betydelig klimapåvirkning.

Byplanleggere kan nå stole på modeller (regionale og lokale) av bymikroklima. 3D-modeller tar bedre hensyn til solskinnet, refleksjonen av solen og skyggene som kastes, naturen og albedoen til materialene, luftsirkulasjonen. De tillater derfor teoretisk bedre posisjonering og prioritering av ekstern isolasjon og alternative miljøteknologiske behov (installasjoner av "  grønne vegger  " eller " grønne terrasser  " eller  grønne skjermer av løvtrær om sommeren, men som lar solen passere gjennom om vinteren) i for å bio-air condition byen.

To viktige faktorer er:

Saken om Paris (som et eksempel)

Nylige modeller (2012) av Météo-France og Paris (trendscenario, det vil si "moderat pessimistisk" angående globale klimagassutslipp) bekrefter at antall og alvorlighetsgraden av varmebølger skal øke d 'med 2100 (fra 2  til  ° C på slutten av århundret sammenlignet med gjennomsnittet 1971-2006), spesielt i juli-august ( 3,5  til  ° C høyere enn normalt), med omtrent 12 ganger flere hetebølgedager i året. I varmekuppelen i Île-de-France-regionen vil nabolag og distrikter være mer eller mindre eksponert, avhengig av bredden på gatene, høyden, fargen og typen bygninger som er tilstede, vegetasjonsdekket, nærheten eller tilstedeværelse av vann; den 2 E , 3 E , 8 th , ni th , 10 th og 11 th  bydeler mest varme (som i 2003 med 4  for å  ° C høyere enn i liten krone, ved slutten av natten, og forskjellen 2  for å  ° C avhengig av de parisiske distriktene). En "heat plume" -effekt endrer også geografien til den varme boblen. Å redusere temperaturen noen få grader kan forbedre livskvaliteten og redde liv; i 2003 forårsaket noen få grader over gjennomsnittet en overdødelighet på 15 000 dødsfall i Frankrike og nesten 70 000 i Europa.

Når det gjelder mulige byplanleggingstilpasninger i Paris, i henhold til de samme modellene:

Helseeffekt

De kan være alvorlige, spesielt når det gjelder allergier, luftveis- og kardiovaskulære problemer, som kan føre til betydelig overdødelighet under hetebølger, spesielt i store byer.

ICUer forringer kvaliteten på bylivet i forbindelse med atmosfærisk forurensning, kjent som smog , et portmanteau- ord som kommer fra engelsk røyk (røyk) og tåke .

Kampen mot UHI

Kampen mot UHI krever en revurdering av politikk for byplanlegging og strategier på kort, mellomlang og lang sikt. Det innebærer spesielt restaurering av en øy med friskhet , og involverer spesielt:

I Frankrike, en studie (Épicea) fokusert på klimaprognoser for parisisk tettbebyggelse , "det bestemt studie av den ekstreme situasjonen i 2003 hetebølge" og koblingene mellom urbane stoff (geometri, materialer, etc.) og urbane klimaet, men fokuserer fremfor alt på evaluering av "  byplanleggingens innvirkning på meteorologien  " via simulering av varmeflymer og urbane bris i henhold til arkitektonisk (gatebredde, bygningers høyde og form ...) og materialer (albedo, etc.) ) til kryss modeller med økning i mortalitet data (fra InVS og Inserm (CépiDc), for å foreslå "spaker handling med sikte på å tilpasningsstrategier urbane områder med virkningen av en hetebølge . vegeterer byrommet (vegger, terrasser , pergola osv.) og kontrollere visse menneskeskapte varmeutslipp (gjennom isolasjon og albedo eller energibesparelser og kontroll av klimaanlegget) er de to parametrene som det er mest f lett å handle raskt. Bygeometri er faktisk relativt festet på menneskelige tidsskalaer, spesielt i Paris.

På 2000-tallet så FoU-arbeid fortau ( 'Cool fortau' ) eller kalde fortau, i henhold til to prinsipper: 1) enten lyse materialer reflekterer sollys (men med mulige blending og gjenskinnsproblemer). Oppvarming av det bygde miljøet, og ved forverring av produksjonen av troposfærisk ozon hvis materialet også reflekterer sol-UV-stråler ); 2) eller ved å absorbere vann og fordampe det (fordampning forfrisker luften, men med ulempen med vannforbruk som gjør denne løsningen ubrukelig i tørre områder  ; dessuten kan vann fra sjø eller saltvann ikke brukes, da saltskorpe raskt vil tette porene til Materialet.

ICU og måling av global oppvarming?

Noen forfattere har hevdet at relevansen av klimadata anses å være indekser av global oppvarming var forutinntatt av UHIs, i hvert fall hvis tilskrives helt til en sak som drivhusgasser .

Det mellomstatlige panelet for klimaendringer , basert på et brev til naturen fra 1990, konkluderte i sin tredje rapport at deres effekt ikke kunne overstige 0,05 grader Celsius globalt. En studie fra 2008 av PD Jones, DH Lister og Q. Li estimerer ICUs bidrag til målt oppvarming i Kina. I denne artikkelen med tittelen “Urbaniseringseffekter i store temperaturregistreringer, med vekt på Kina”, publisert i Journal of Geophysical Research Atmospheres , anslår de at temperaturstigningen på grunn av urbane øyer i Kina er 0,1  ° C per tiår. 1950 og 2004, for en total økning på 0,81  ° C , mens effekten av urbanisering i konstant industrialiserte land har vært konstant i flere tiår. I følge de tre forfatterne utgjør effekten av urbane varmeøyer derfor flertallet av global oppvarming målt hittil i Kina, men ikke i industrialiserte land.

I tillegg ble studiene som IPCC stolte på sterkt angrepet, en britisk matematiker, Doug Keenan, som beskyldte en av forfatterne, Wei-Chyung Wang, for å ha tuklet med dataene sine for å undergrave virkeligheten av den urbane varmeøyeffekten. . Saken står for øyeblikket for New York State Justice.

Endelig er effekten av ICU-er på global oppvarming veldig svak, og den sterkeste oppvarmingen skjer dessuten i ikke-urbaniserte områder (arktiske osv.).

Klimapåvirkning og fysiske effekter

Den fornuftige varmestrømmen over et urbanisert område er større enn varmestrømmen i det omkringliggende landskapet. I Paris er den fornuftige varmestrømmen således 25 til 65 W / m² høyere enn i de omkringliggende landlige forstedene. Dermed er den 20 til 60% høyere enn den "normale" varmestrømmen.

Innenfor byer kan temperaturen være 10  K høyere enn i områdene rundt. Dette medfører en betydelig økning i nedbør .

Bibliografi

Onerc-publikasjoner

Andre publikasjoner

Merknader og referanser

  1. Bosquet, Sylvain (2014) Grønnere tak for å redusere varmeøyeffekten forsterker biologisk mangfold i London , Bygg 21 EU Frankrike; åpnet 28. august 2014.
  2. Cantat O., 2004. Den parisiske urbane varmeøya etter værtyper , Norois, 191, 75-102.
  3. Katsoulis BD, Theoharatos GA (1985). "Indikasjoner på Urban Heat Island i Athen, Hellas". Journal of Applied Meteorology, vol. 24, utgave 12, s. 1296-1302.
  4. Katsoulis B. (1987). "Indikasjoner på klimaendring fra analysen av tidstemperaturer i lufttemperatur i Athen, Hellas" Klimatisk endring, 10, 1, s. 67–79.
  5. Repapis C. C, Metaxas DA (1985). "Den mulige innflytelsen fra urbaniseringen i Athen by på svingninger i lufttemperaturen ved National Observatory". Proc. av 3. hellenisk-britiske klimatologiske kongress, Athen, Hellas 17. – 21. april 1985, s. 188–195.
  6. Philandras CM, Metaxas DA, Nastos PT (1999). "Klimavariabilitet og urbanisering i Athen". Teoretisk og anvendt klimatologi, vol. 63, utgave 1–2, s. 65–72.
  7. Philandras CM, Nastos PT (2002). "Den urbane effekten av Athen på tidsserien til lufttemperaturen til National Observatory of Athens og New Philadelphia-stasjoner". Proc. fra den sjette hellenske konferansen om meteorologi, klimatologi og atmosfærisk fysikk, Ioannina Hellas, 25. – 28. september 2002, s.501–506.
  8. Repapis CC, Philandras CM, Kalabokas PD, Zerefos CS (2007). "Er de siste årene brå oppvarming i National Observatory of Athens records a Climate Change Manifestation?". Global NEST Journal, Vol 9, No 2, pp. 107–116.
  9. europeiske miljøbyrået; studie om virkningen av klimaendringer i urbane områder (hetebølger, tørke, flom), hvor sårbar er byen din? , 2012,.
  10. European Environment Agency, Tilpasning av byer til klimaendringer , 2012.
  11. Maeva Saber, Gaëlle Bulteau (ingeniører dpt CAPE; klimatologi-aerodunamisk-forurensning-rensing) av CSTB); For Science 403 Mai 2011; Vegeter takene og terrassene.
  12. ONERC, Byer og tilpasning til klimaendringer (PDF-versjon)  ; Rapportere til statsministeren og til parlamentet; Fransk dokumentasjon, 158pp.
  13. EØS, utfordringer og muligheter for byer sammen med støttende nasjonal og europeisk politikk , 14. mai 2012.
  14. Michel Bernard, "  Faced with the heat wave, in town, trees are the best parade  " , reporterre.net,19. juli 2016(åpnet 21. juli 2016 ) .
  15. (in) Dixon, "  Patterns and Causes of Atlantas Urban Heat Island-Initiated Precipitation  " , Journal of Applied Meteorology , American Meteorological Society , vol.  42,September 2003.
  16. METEO-FRANCE, & CSTB. (2012). EPICEA - Rapport om del 3 - Kobling mellom byplanlegging og byklima: sensitivitetstester i sammenheng med hetebølgen sommeren 2003 (s. 103).
  17. Somrene vil bli mer og mer brennende i Paris , Le Monde, 2012-10-26, konsultert 2012-10-28.
  18. Météo-France & CSTB (2012). EPICEA - Rapport om del 3 - Kobling mellom byplanlegging og byklima: følsomhetstester i sammenheng med hetebølgen sommeren 2003 (s. 103).
  19. Basu R., JM. Samet (2002), Forholdet mellom forhøyet omgivelsestemperatur og dødelighet: en gjennomgang av epidemiologiske bevis . Epidemiology Rev., 24 (2), 190-202.
  20. Besancenot JP (Sept.-Okt. 2002), Varmebølger og dødelighet i store byområder , Miljø, Risikoer og helse, Vol. 1, nr. 4.
  21. ADEUS (2014) Øyer med friskhet i byen (Notater fra ADEUS).
  22. CT med AFP, "  Energibesparelser: hva om atferd teller mer enn valg i bygningen?" (Study)  ”, batiweb ,6. oktober 2014( les online , konsultert 7. oktober 2014 ).
  23. Julia Zimmerlich, “  Gjentatte hetebølger: hvordan kjøler man store byer?  » , På lemonde.fr ,4. juni 2019.
  24. (Tverrfaglig studie av innvirkningen av klimaendringer i skalaen til den parisiske agglomerasjonen), ledet av Météo-France, CSTB ( Scientific and Technical Centre for Building ) og Paris .
  25. J. Desplat & al. EPICEA-prosjekt (tverrfaglig studie av innvirkningen av klimaendringer på skalaen til den parisiske agglomerasjonen); Presentasjon, metode, resultater , PDF, 9 sider.
  26. Qin Y (2015) En gjennomgang av utviklingen av kule fortau for å dempe urbane varmeøyeffekt . Fornybar og bærekraftig energi. 52pp. 445-459. DOI: 10.1016 / j.rser.2015.07.177 | oppsummering .
  27. Warwick Hughes .
  28. The Jones et al. 1990 Letter to Nature: en tilbakevisning av noen viktige punkter .
  29. Abstrakt. .
  30. Klimavitenskapssvindel ved Albany University. .
  31. (in) Halskjede, "  Virkningen av urbane områder er vær  " , Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society , Royal Meteorological Society , vol.  132,januar 2006, s.  1-25 ( les online ).

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker