En utilisant les données de température estivale de plus de 30, 000 villes du monde, les chercheurs ont développé un nouveau modèle pour les îlots de chaleur urbains qui utilise la population et les précipitations comme indicateurs pour un ensemble complexe de facteurs impliquant le climat, environnement et génie urbain. Sur la carte présentée ici, les villes sont marquées par des points colorés qui correspondent à l'intensité de leur effet d'îlot de chaleur urbain - les points rouges et oranges indiquent les villes qui sont considérablement plus chaudes que les zones environnantes. Crédit :Image de Gabriele Manoli. Illustration de Béatrice Trinidad
Dans la chaleur estivale, les villes peuvent étouffer plus que les banlieues proches et les zones rurales. Et bien que l'ampleur de cet effet d'îlot de chaleur urbain varie considérablement d'une ville à l'autre, l'intensité des îlots de chaleur s'explique en grande partie par la population d'une ville et le niveau des précipitations, les chercheurs ont rapporté dans un article publié le 4 septembre dans la revue La nature .
Comprendre l'effet d'îlot de chaleur d'une ville est essentiel pour développer des stratégies visant à réduire la consommation d'énergie et à éviter des températures dangereusement élevées, dit Elie Bou-Zeid, l'un des auteurs de l'étude et professeur au Département de génie civil et environnemental de Princeton. L'analyse suggère que le refroidissement des villes en plantant plus de végétation peut être plus efficace dans les régions plus sèches que dans les plus humides.
En utilisant les données de température estivale de plus de 30, 000 villes du monde, Bou-Zeid a travaillé avec des collègues de l'ETH Zurich et de l'Université Duke pour développer un nouveau modèle pour les îlots de chaleur urbains. La nouveauté du modèle est qu'il utilise la population et les précipitations comme indicateurs pour un ensemble complexe de facteurs impliquant le climat, environnement et génie urbain.
L'un des avantages du modèle est sa simplicité. Bien qu'il ne puisse pas capturer les détails des villes individuelles, il peut donner aux planificateurs une vue rapide et globalement précise des solutions possibles et de leurs effets sur la température d'une ville.
"Il y a quelques villes - New York, Londres, Baltimore—qui sont étudiés intensivement, et nous ne savons pas grand-chose sur un large éventail d'autres villes, " a déclaré Bou-Zeid. " Avec un modèle réduit qui n'a besoin que d'informations sur les précipitations et la population, nous espérons fournir un cadre simple qui peut guider n'importe quelle ville" dans la planification des efforts d'atténuation de la chaleur.
L'effet d'îlot de chaleur, défini dans l'étude comme la différence de température de surface entre les zones urbaines et rurales, est un peu plus grande pour les villes avec une population plus élevée. L'une des principales raisons est que ces villes ont tendance à avoir des zones plus grandes ainsi que des immeubles de grande hauteur qui ne dissipent pas la chaleur aussi efficacement que les structures inférieures.
Les chercheurs ont également découvert que l'effet d'îlot de chaleur augmente à mesure que les précipitations annuelles moyennes d'une ville augmentent, depuis que ses environs deviennent plus verts et plus frais, mais seulement jusqu'à un certain point. Au-delà d'un niveau de précipitations d'environ 100 centimètres par an, similaire à celui de Washington, D.C.—l'augmentation de la température d'une ville ne dépasse pas beaucoup plus de 2 degrés Fahrenheit (1,25 degrés Celsius). Cela a des implications pour les approches de refroidissement des villes plus humides.
La carte montre dans quelles villes l'effet d'îlot de chaleur est le plus important. Crédit :Gabriele Manoli / ETH Zurich
Bien que la plantation de végétation puisse abaisser les températures de la ville par évapotranspiration, il y a des limites à cette approche. Les villes d'Asie du Sud-Est telles que Singapour ont des précipitations élevées et de vastes zones de couverture verte, mais ont de forts effets d'îlots de chaleur urbains car les forêts tropicales avoisinantes contiennent inévitablement beaucoup plus de plantes que la ville. D'autre part, les villes plus sèches telles que Phoenix peuvent être encore plus fraîches que les zones environnantes en été si l'irrigation est utilisée pour faire pousser des plantes dans la ville.
« Dans des endroits déjà humides et végétalisés, ajouter plus de végétation ne va pas aider, " a expliqué Bou-Zeid. La baisse des températures estivales dans ces villes nécessitera différentes solutions, comme l'augmentation de l'ombrage ou de la ventilation, ou construire avec de nouveaux matériaux. Toujours, toutes les villes peuvent tirer d'autres avantages des espaces verts, comme l'amélioration de la qualité de l'air et les possibilités de loisirs.
"Nos résultats montrent qu'il n'y a pas de solution unique pour réduire le réchauffement à l'échelle des villes, " a déclaré Gabriele Manoli, chercheur à l'ETH Zurich et auteur principal de l'étude. « L'efficacité des stratégies d'atténuation de la chaleur varie selon les régions géographiques, et tout effort visant à verdir et à refroidir les villes du monde doit être placé dans le contexte des conditions hydro-climatiques locales. » Étant donné que les zones urbaines seront confrontées aux effets combinés du changement climatique mondial et de la croissance démographique, ces résultats peuvent fournir des orientations pour la conception sensible au climat des futures villes.
Bou-Zeid et ses collègues travaillent à étendre leur modèle pour examiner les variations saisonnières de l'effet d'îlot de chaleur urbain. Leur cadre pourrait également être utilisé pour créer des modèles plus adaptés pour des régions spécifiques du monde.
