Nos villes deviennent plus chaudes en raison de la chaleur dégagée par les activités humaines. Ceci est exacerbé par les vagues de chaleur qui surviennent plus souvent en raison du changement climatique, altérant le bilan énergétique des zones urbaines et affectant ainsi l'environnement local et la santé des habitants.

Les villes sont beaucoup plus chaudes que leur environnement car les structures urbaines absorbent et piègent plus de rayonnement solaire et thermique que les sols ou la végétation. De plus, systèmes de climatisation, les émissions du trafic et l'industrie ajoutent de la chaleur au climat urbain, contribuant à créer l'effet d'îlot de chaleur urbain (UHI).

La chaleur résultant des activités humaines est connue sous le nom de flux de chaleur anthropique (FQ). Le projet URBANFLUXES financé par l'UE a relevé le défi de la lutte contre la chaleur dans les villes en utilisant l'observation de la Terre (EO) pour identifier les modèles spatiaux du budget énergétique urbain (UEB). Les communautés de l'urbanisme et des sciences du système Terre ont besoin de données UEB désagrégées spatialement, à l'échelle locale (c'est-à-dire quartier/zones plus grandes que l'ordre de 100 mx 100 m) et à l'échelle de la ville. Cependant, une telle information est pratiquement impossible à dériver par des mesures de flux in situ ponctuelles.

Les satellites aident à identifier les points chauds

Les partenaires du projet ont étudié la pertinence de l'OT pour déterminer l'UEB, étayée par de simples mesures météorologiques au sol. Les chercheurs ont étudié le climat urbain dans trois villes européennes (Londres, Bâle et Héraklion) et calculé les contributions séparées des structures urbaines, climatisation, espaces verts et mobilité à la chaleur urbaine. "L'objectif était de développer une méthodologie basée sur l'OT, qui est facilement transférable à n'importe quelle zone urbaine et capable de fournir des données de référence QF pour différentes applications, ", explique le coordinateur du projet, le Dr Nektarios Chrysoulakis.

La principale question à laquelle les scientifiques étaient confrontés était de savoir si l'OT peut fournir des estimations fiables du QF lors de l'acquisition par satellite grâce à la récupération des modèles spatiaux de l'UEB. Le consortium a développé avec succès une méthode capable de dériver l'UEB des systèmes OT actuels et futurs sur la base des données des missions Sentinelles du programme Copernicus.

Grâce aux travaux menés par l'équipe de recherche, les scientifiques ont pu pour la première fois utiliser des données satellitaires pour déterminer le bilan énergétique et sa distribution temporelle. « Nous pouvons maintenant estimer avec précision à l'échelle locale des zones de chaleur très concentrées et des niveaux élevés de chaleur anthropique, " dit le Dr Chrysoulakis.

Planification pour des villes plus fraîches

URBANFLUXES augmentera la valeur des données d'OT pour les analyses scientifiques en exploitant la qualité améliorée des données, couverture et temps de revisite des Copernicus Sentinels. Le projet soutiendra également les stratégies pertinentes pour l'atténuation et l'adaptation au changement climatique dans les villes.

Les applications émergentes telles que la planification urbaine et l'atténuation et l'adaptation au changement climatique au niveau local/régional bénéficieront de la connaissance accrue des impacts des modèles UEB sur l'effet UHI, et donc sur le climat urbain. Selon le Dr Chrysoulakis :« Les outils de planification tels que les cartes climatiques urbaines seront enrichis d'informations sur les modèles UEB. La cartographie fournit une visualisation des évaluations de ces phénomènes pour aider les planificateurs, les développeurs et les décideurs politiques prennent de meilleures décisions sur l'atténuation et l'adaptation à la chaleur urbaine. améliorer le confort thermique et l'efficacité énergétique dans les villes grâce à la réduction des points chauds QF.