Méthodologie pour la quantification de l'impact d'aménagements urbains sur un climat urbain modifié
Kounkou-Arnaud, Raphaëlle ; Lemonsu, Aude ; Salagnac, Jean-Luc ; Lauffenburger, Mireille
A methodology for quantifying impacts of urban planning on a changing urban climate
Dans le cadre du projet EPICEA (Ville de Paris, Météo-France et Centre Scientifique et Technique du Bâtiment), cette étude s'intéresse à un épisode climatique extrême - la canicule d'août 2003 - en tant qu'extrapolation dans le futur, puisque, si l'on considère le scénario le plus pessimiste (A2), un tel phénomène concernerait l'Europe de l'Ouest en moyenne un été sur deux d'ici 2070. Une simulation à 250 m de résolution de la période allant du 08 au 13 août 2003 est effectuée en utilisant le modèle de recherche numérique MésoNH, modèle non- hydrostatique à échelle très fine préfigurant la future génération de modèles numériques de prévision du temps, et le schéma de ville Town Energy Budget (TEB). TEB représente la ville de manière théorique sous la forme d'un canyon urbain dans lequel est modélisé le bilan d'énergie des surfaces élémentaires urbaines (route, toit mur). Il est ici employé en mode « couplage » avec le modèle MésoNH pour caractériser au mieux les conditions atmosphériques urbaines. Son homologue pour la végétation, Interactions Sol-Biosphère-Atmosphère (ISBA), est également utilisé. La ville de Paris est représentée en mode « réaliste » par le biais d'une base de données du couvert urbain parisien élaborée conjointement avec l'Atelier Parisien d'Urbanisme, intégrant l'altitude, les surfaces de végétation, de voirie, d'eau, les hauteurs des bâtiments, les différents types de toits et de murs et leur surface, etc. Les données de surface issues de cette base sont retravaillées et intégrées au modèle de ville TEB via un logiciel SIG. Les résultats sont très satisfaisants : le modèle reproduit bien les observations de température et de vent, ainsi que le cycle diurne d'humidité relative et les caractéristiques du climat urbain sont clairement identifiées. Les résultats permettent de discerner des micro-ICU au sein de Paris avec des différences de température de 2 à 4°C et mettent en évidence la vulnérabilité des arrondissements périphériques et de certaines communes limitrophes en liaison avec le panache urbain engendrant des différences de température de l'ordre de 2°C. Par ailleurs, différents leviers d'action sur le climat urbain ont été préalablement identifiés. Les plus pertinents sont l'albédo des surfaces (toits, murs et voirie) et la végétalisation des surfaces urbaines. Différents tests de sensibilité sont donc envisagés en modifiant ces paramètres, dans un contexte de canicule (août 2003) : éclaircissement des façades et des toitures, verdissement et humidification de la ville. Cette étude confirme l'intérêt d'utiliser ce type de schéma urbain en intégrant les spécificités complexes de l'occupation des sols en milieu urbain dans l'optique d'études sur l'adaptation d'un territoire au changement climatique, en comparant une situation de référence - présentée ici - à différents scénarios réalisables dans le futur.
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