Les vagues de chaleur extrêmes dans les zones urbaines sont beaucoup plus probables qu'on ne le pensait auparavant, selon une nouvelle approche de modélisation conçue par des chercheurs, dont le professeur assistant Lei Zhao en génie civil et environnemental (CEE) Urbana-Champaign de l'Université de l'Illinois et l'ancien élève Zhonghua Zheng. Leur article avec le co-auteur Keith W. Oleson du National Center for Atmospheric Research, "L'incertitude structurelle des grands modèles dans les projections globales des vagues de chaleur urbaines, " est publié dans la revue Communication Nature .

Les vagues de chaleur urbaines (UHW) peuvent être dévastatrices; une vague de chaleur de 1995 à Chicago a causé plus de 1, 000 morts. La vague de chaleur de l'année dernière sur la côte ouest a provoqué des incendies de forêt. Le réchauffement climatique devrait augmenter l'incidence et la gravité des UHW, mais si les villes comprennent parfaitement leur risque, ils peuvent mieux se préparer avec des prévisions et des avertissements, des conseils sur la sécurité et l'amélioration de l'accès aux établissements de santé comme les centres de refroidissement et les hôpitaux. Les stratégies à plus long terme comprennent des pratiques d'adaptation, qui aident les villes à s'adapter aux températures plus chaudes induites par le changement climatique - comme les toits et les trottoirs hautement réfléchissants et les infrastructures vertes - et les pratiques d'atténuation, qui aident à réduire les émissions de carbone, comme les énergies renouvelables.

Dans les années récentes, bien que, une augmentation des UHW record a fait craindre que les modèles informatiques utilisés pour les prédire soient défectueux, conduisant à une sous-estimation systématique de leur fréquence et de leur gravité. Sans modèles précis, les villes peuvent méconnaître considérablement leur risque et ne pas se préparer en conséquence, mettant leurs citoyens à un plus grand risque alors que le monde se réchauffe.

L'équipe de Zhao a développé un modèle qui comble deux lacunes majeures dans la modélisation du climat urbain. D'abord, la plupart des modèles climatiques traditionnels ignorent totalement les villes. Les zones urbaines ne représentent que 2 à 3 pour cent des terres de la planète, donc leur effet sur les modèles globaux est négligeable, mais plus de la moitié de la population mondiale vit dans des zones urbaines, leur impact est donc important. La nouvelle approche de modélisation de l'équipe résout ce problème en fournissant des signaux climatiques spécifiques aux villes.

Seconde, en raison de ce manque de représentation urbaine dans les modèles climatiques de pointe, il n'y avait pas d'échelle mondiale, projections multi-modèles pour les climats urbains. Les projections multi-modèles sont essentielles pour caractériser la robustesse et l'incertitude des projections, ce qui est très important pour estimer les risques liés au climat, par exemple, la probabilité d'extrêmes climatiques. Le nouveau modèle fournit des projections multi-modèles mondiales des climats urbains locaux.

Le document met également en évidence quatre régions à enjeux élevés :la région des Grands Lacs, Europe du Sud, le centre de l'Inde et le nord de la Chine - et constate que les villes de ces régions avaient des probabilités de risque considérablement plus faibles avec une approche à modèle unique qu'avec l'approche multi-modèle des chercheurs. Par exemple, les chercheurs ont découvert qu'en utilisant uniquement des modèles traditionnels, la région des Grands Lacs ne devrait connaître un épisode de chaleur extrême qu'une fois sur 10, 000 ans; avec la nouvelle technique de modélisation des chercheurs, de tels événements pourraient être attendus une fois tous les quatre ans.

"Ce travail met en évidence l'importance cruciale d'avoir des projections multi-modèles pour estimer avec précision la probabilité d'événements extrêmes qui se produiront à l'avenir sous le changement climatique, " dit Zhao.