Les images satellites montrent des changements dans la couverture terrestre urbaine sur Djeddah au cours des trois dernières décennies. Crédit : 2020 KAUST
L'urbanisation pourrait entraîner 26 pour cent de plus de pluie sur la ville de Djeddah que sur le désert environnant pendant les tempêtes.
La ville côtière de Djeddah, situé sur la mer Rouge, a une population d'environ 4 millions et est le centre commercial de l'Arabie saoudite. Sa principale menace météorologique est les tempêtes hivernales qui apportent de fortes pluies, des vents forts et des crues soudaines. En 2009, une violente tempête dans la ville a fait 161 morts et causé 1 milliard de dollars de dégâts; cependant, ces tempêtes potentiellement dévastatrices sont également une importante source d'eau pour la région aride.
« L'Arabie saoudite a un plan national pour doubler la récolte des précipitations d'ici 2030 pour relever le défi des ressources en eau, " dit Thang Luong, stagiaire postdoctoral de la KAUST. Comprendre comment les tempêtes évoluent sur Djeddah pourrait aider la ville à mieux prévoir les événements futurs, réduire les dégâts et soutenir les plans du pays pour collecter la précieuse eau de pluie.
Comme beaucoup de villes, Djeddah connaît un effet d'îlot de chaleur urbain, où la chaleur diurne absorbée par les bâtiments et les routes est lentement libérée la nuit. Cela peut affecter la météo locale, mais il n'est pas clair comment ou si l'effet d'îlot de chaleur de Djeddah affecte les orages hivernaux, bien qu'il semble qu'ils se produisent principalement tôt le matin.
L'effet d'îlot de chaleur urbain provoque une augmentation des précipitations sur Djeddah. Dans la ville, les routes et les canyons en béton absorbent la lumière du soleil; les surfaces urbaines accentuent les turbulences; l'air chaud s'élevant de la ville peut entrer en collision avec l'air humide de la mer Rouge pour augmenter les pluies urbaines de 26% de plus que le désert. Crédit : 2020 KAUST
Ibrahim Hoteit, professeur de sciences et d'ingénierie de la Terre, travailler avec Luong et son équipe chez KAUST, modèles combinés de l'atmosphère et de la surface terrestre pour simuler les précipitations lors de 10 tempêtes violentes sur Djeddah dans des scénarios d'urbanisation et de pré-implantation. Dans le scénario urbain, ils ont appliqué un modèle de canopée urbaine pour tenir compte des flux de chaleur des toits, les murs et les routes ainsi que l'effet de modification du vent des rues et des bâtiments. Dans le scénario du désert, la couverture terrestre était considérée comme stérile ou à végétation clairsemée.
Djeddah a connu des précipitations plus abondantes et plus prolongées dans le scénario urbain, suggérant que quelque chose renforçait l'énergie de la tempête et bloquait son passage. Les épisodes de fortes précipitations ont apporté environ 26 pour cent de plus de précipitations dans le scénario urbanisé que dans le scénario désertique. "Nous avons découvert que l'énergie excédentaire stockée dans la surface urbaine au début de la journée peut être libérée et rendre les tempêtes plus fortes la nuit, " dit Luong. Les modèles ont montré une diminution des précipitations immédiatement sous le vent de la ville, probablement en raison de bâtiments perturbant la circulation de l'air.
L'inondation bien documentée de 2009 a fourni un cas de test idéal, et l'équipe a découvert que leur modèle reproduisait avec précision les précipitations observées. "Ces capacités de modélisation sont des outils précieux pour la prévision des crues éclair à Djeddah, " dit Hoteit, « et aidera la politique et la planification pour atténuer les dommages supplémentaires causés par des événements météorologiques violents. »
Il reste quelques questions sans réponse. « Nous voulons savoir quels éléments de la physique urbaine sont les plus critiques dans la conduite des précipitations, " dit Luong, "et enquêter sur ce qui arriverait à l'évolution de la tempête si la zone urbaine s'étendait le long de la côte de la mer Rouge."
