Le micro-climat des zones urbanisées : aujourd'hui et demain

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Florent Malenfant
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1 Le micro-climat des zones urbanisées : aujourd'hui et demain G. Pigeon, A. Lemonsu, V. Masson, C. Marchadier Centre National de Recherches Météorologiques

2 L'îlot de chaleur urbain

3 L'îlot de chaleur urbain 40 km Écart de 8 C Stress thermique Pollution récurrente Concerne plus de la moitié de la population mondiale Paris Échelle maintenant accessible à nos outils numériques Températures minimales moyennes observées (Île de France: canicule 2003)

4 L'îlot de chaleur urbain JOUR NUIT JOUR VARIABILITE SPATIALE Corrélation entre la température de l'air et l'urbanisation. Différence ( C) Température ( C) différence EVOLUTION TEMPORELLE Phénomène principalement nocturne Mise en place de l'icu pendant la phase de refroidissement

5 L'îlot de chaleur : les idées reçues Emissions de CO2 Réchauffement climatique Emissions de CO2 et pollution de la ville Réchauffement en ville (îlot de chaleur) Arbres en ville Captation du CO2 Diminution de l îlot de chaleur Concentration en CO2, source NASA

6 L'îlot de chaleur : le mécanisme

7 Autres influences de l'urbanisation sur son climat Influence sur la circulation des polluants et la qualité de l'air

8 Le micro-climat dans le futur

9 L'évolution du climat de la ville Changement climatique en ville lutte contre le changement climatique CC déjà en cours lutte efficace si conjuguée avec adaptation Recherche d'analogues en température et précipitations Paris Température annuelle moyenne, climat présent

10 La combinaison des facteurs à l'échelle du siècle Changement climatique Transformation des villes Modification des modes de vie Évolution du climat régional Évolution du climat urbain Évolution de l'impact de la ville sur son micro-climat Des processus évoluant sur la même échelle de temps : le siècle Réchauffement climatique : très sensible à partir de 2050 ~ 100 ans Transformation et expansion de la structure d'une ville ~ 100 ans Modification des modes de vie et évolution des technologie ~ 100 ans Transport? Technologie de construction, réglementation thermique, climatisation?

11 Analyse des transformations du centre-ville de Nantes dans le passé Benzerzour et al. (2009) Occupation des sols, densité, déviation/comblement des cours d'eau Type de bâti, prospect du bâti, isolation (XXème siècle) Usages : égouts à ciel ouvert, chauffage (fin XIXème siècle)

Augmentation du vent ensuite Percées salubristes, élargissement des rues.

12 Impacts micro-climatiques simulés Diminution du vent en ville jusqu'au milieu du XIXème siècle Densification, augmentation du nombre d'étages. Augmentation du vent ensuite Percées salubristes, élargissement des rues. Hausse de 1,5 C entre le XVII et le XXème siècle. Diminution de l'humidité

13 Autres évolutions attendues ETE 5 km HIVER 5 km Dégagement de chaleur par les activités humaines

14 Les outils pour définir et évaluer des stratégies d'adaptation

15 Une approche inter-disciplinaire Changement climatique Sciences de la terre Urbanisation sociologie, économie, architecture, sciences de l'ingénieur Conception du bâti architecture et sciences de l'ingénieur Mode de vie sociologie, économie L'Etude Pluridisciplinaire des Impacts du Changement climatique à l'echelle de l'agglomération parisienne (EPICEA) : Réduire la vulnérabilité à l'aléa canicule, Météo France, Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), Atelier Parisien d'urbanisme Ville de Paris.

16 La canicule de 2003 : un scénario représentatif du climat futur Température estivale moyenne en France ( ) Observations Scénario A2 Canicule 2003 : été moyen dans le futur

17 Identifier des leviers M. Colombert (2008)

18 Analyse de l'existant APUR (2008)

19 Étude de sensibilité M. Colombert (2008)

architectes, ingénieurs et chercheurs Un cadre d'étude déroutant même (et surtout?

20 Le «Grand Pari(s)» CONSULTATION INTERNATIONALE DE RECHERCHE ET DE DÉVELOPPEMENT SUR : LE GRAND PARI DE L AGGLOMÉRATION PARISIENNE 10 équipes multidisciplinaires, menées par des grands noms d'architectes et urbanistes Collaborations entre architectes, ingénieurs et chercheurs Un cadre d'étude déroutant même (et surtout?) pour les urbanistes: imaginer l'agglomération parisienne en 2030 La consultation a duré environ 1 an, et se conclut par une exposition à la cité de l'architecture et du patrimoine à Paris.

21 Groupe Descartes 20 VILLES DURABLES OU LE DROIT À LA VILLE ET À LA MÉTROPOLE POUR TOUS + 20 M² PAR LOGEMENT : LE GRAND PARI DU GRAND LOGEMENT 1/2 HEURE DE TRAJET EN MOINS PAR JOUR -2 C : GRAND PAYSAGE ET CONFORT MÉTROPOLITAIN CE QUI SERAIT EXTRAORDINAIRE SERAIT D AMÉLIORER L ORDINAIRE

22 -2 C : grand paysage et confort métropolitain Scénario d'urbanisme : Scénario technologique : DÉVELOPPER L AGRICULTURE URBAINE Agriculture maraîchère Extension des forêts Création de lacs Peintures réfléchissantes en zone périurbaine

23 -2 C : grand paysage et confort métropolitain Scénario d'urbanisme : Scénario technologique : Créer DE NOUVEAUX ESPACES BOISES Agriculture maraîchère Extension des forêts Création de lacs Peintures réfléchissantes en zone périurbaine

24 -2 C : grand paysage et confort métropolitain Scénario d'urbanisme : Agriculture maraîchère Extension des forêts Création de lacs

-2 C : grand paysage et confort métropolitain Peintures plus réfléchissantes dans le spectre solaire hors visible : Scénario d'urbanisme : Même aspect esthétique Pouvoir réfléchissant important

25 -2 C : grand paysage et confort métropolitain Peintures plus réfléchissantes dans le spectre solaire hors visible : Scénario d'urbanisme : Même aspect esthétique Pouvoir réfléchissant important albédo actuel rues murs toits 8% 25% 15% scénario réf léchissant 30% 45% 80% Agriculture maraîchère Extension des forêts Création de lacs Scénario technologique : Peintures réfléchissantes en zone périurbaine

-2 C : grand paysage et confort métropolitain Impact

réfléchissant nuit jour nuit 2008 2030 impact Fort impact

-2 C sur l'ensemble Pas d'impact ailleurs (malgré + de

26 -2 C : grand paysage et confort métropolitain Impact scénario forêts/lacs/cultures jour Impact scénario réfléchissant nuit jour nuit impact Fort impact sur les lacs. -2 C sur l'ensemble Pas d'impact ailleurs (malgré + de végétation de la région en forêt et culture) -1 C localement sur la zone périurbaine -1 C sur l'ensemble de la région

nuit 2008 2030 impact IMPACT FORT SUR LA TEMPÉRATURE DANS LES ZONES DE CRÉATIONS ET EXTENSIONS DE

27 -2 C : grand paysage et confort métropolitain Impact scénario complet jour LE JOUR REFROIDISSEMENT DE 1 jour nuit ère ème DEGRÉ EN 1 ET 2 COURONNE. nuit impact IMPACT FORT SUR LA TEMPÉRATURE DANS LES ZONES DE CRÉATIONS ET EXTENSIONS DE LACS. LA NUIT RÉDUCTION DE 3 DEGRÉS EN ZONE PÉRIURBAINE, 2 DEGRÉS SUR PARIS CECI PERMETTANT UNE MEILLEURE RÉCUPÉRATION NOCTURNE DES HABITANTS SOUMIS À LA CANICULE

28 -2 C : grand paysage et confort métropolitain TEMPERATURE NOCTURNE 2008 FORETS (A. Peter) MATERIAUX PLUS REFLECHISSANTS (Transsolar) 2030 ATTENUATION entre 2 et 3 C

Vers une modélisation intégrée de la ville... 1.

Modèles numériques : Ville 4D 2. Les scénarios 4.

1 0,5 Espaces verts Hydrologie PROJECTION

29 Vers une modélisation intégrée de la ville Scénario météorologique ATMOSPHERE 3. Modèles numériques : Ville 4D 2. Les scénarios 4. Impacts : atténuation des températures d'aménagement ETAT ACTUEL Différence en température de l'air à 2m ( C) SURFACE Bâtiments 1 0,5 Espaces verts Hydrologie PROJECTION ,5-1,0-2,0 Trafic Chauffage Cadastre d émissions -3,0 SIG IMPACT NOCTURNE

30 Conclusions et perspectives Climat urbain = climat régional îlots de chaleur Imperméabilisation, morphologie, mode de vie... îlots de chaleur A travers le projet du Grand Pari, sensibilisation des architectes et urbanistes au micro-climat urbain : «Il est possible de faire des aménagements urbains qui auront un effet sur le climat local» Existence d'un levier «local» à combiner avec les actions de plus grande échelle sur la réduction des émissions de GES. Analyse globale du «système ville»

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