Městský tepelný ostrov

Tyto ostrovy městské tepla ( CIP v krátkosti) jsou lokalizovány převýšení teploty, zejména maximální denní a noční teploty, zaznamenaných v městských oblastech ve srovnání s venkovskými oblastmi nebo sousedního lesa nebo z průměrných regionálních teplot. Toto by mělo být chápáno a popsal poprvé v XIX th  století v Londýně tím, že Luke Howard , vášnivé lékárník podle meteorologii .

Ve stejném městě lze zaznamenat výrazné teplotní rozdíly podle povahy využití půdy (les, vodní plochy, předměstí, husté město ...), albeda , reliéfu a expozice (jižní nebo severní strana) , a samozřejmě v závislosti na ročním období a typu počasí. Tepelné ostrovy jsou umělé mikroklimaty . Například město Athény v Řecku a některé jeho meteorologické stanice se vyznačují silným městským tepelným ostrovem.

Zdá se, že se toto oteplování zhoršuje a vyžaduje nové adaptační strategie .

Aktuální a potenciální problémy

Podle Národního observatoře dopadů globálního oteplování (ONERC) se francouzská městská populace od roku 1936 do roku 2006 více než zdvojnásobila. Z 22 milionů na téměř 47 milionů obyvatel měst; jeden ze dvou lidí žil v roce 1936 ve městech a více než tři ze čtyř kolem roku 2010. Města však představují zvláštní výzvy , protože „zranitelnější kvůli velkému počtu lidí, kteří tam žijí, a koncentraci zařízení a infrastruktur“ . Tepelné bubliny mohou ovlivnit kvalitu života těchto obyvatel města i jejich zdraví. Přizpůsobení se změně klimatu , šetrnější k životnímu prostředí podlah, stěn, střech a teras, a jiný urbanismu, je výzvou pro plánování XXI -tého  století.

Některá města byla průkopníky v experimentování, včetně Chicaga (USA), Durbanu (Jižní Afrika), Keene (USA), Londýna (Spojené království), New Yorku (USA), Port Phillip (Austrálie), Rotterdamu (Nizozemsko) , Toronto (Kanada).

Města se zahřívají rychleji než zbytek země. Modelování a interaktivní mapy vytvořené Evropskou agenturou pro životní prostředí ukazují evropská města nejvíce zasažená změnou klimatu na základě údajů shromážděných v přibližně 500 městech. Kromě vln veder tento nástroj doplňují mapy hlukové zátěže, kvalita ovzduší nebo kvalita evropské vody ke koupání a také zpráva.

Příčiny

Tyto „tepelné bubliny“ jsou vyvolány křížením dvou faktorů:

Problémy

Tyto ostrovy výrazně snižují účinky chladu ve městě, ale představují několik problémů:

Urbanistické plánování (příčina a řešení?)

Struktura a albedo z měst , jakož i jejich nedostatek vegetace (která navíc, když existuje, často výrazně liší od přirozených rostlin a zemědělských oblastech) předurčují měst na teplo bubliny. Prostředí s téměř srovnatelnou úrovní minerálních substrátů (skalní útesy) nebo rostlin existuje v přírodě (útesy, kaňony atd.), Ale určité materiály (sklo, kov) a zejména vodotěsné silniční infrastruktury v této oblasti neexistují. . Zrychlení a silná umělá tvorba koloběhu vody jsou městské charakteristiky, které mají významné dopady na klima.

Urbanisté se nyní mohou spolehnout na modely (regionálních a místních) městského mikroklima. 3D modely lépe zohledňují sluneční svit, odraz slunce a vržené stíny, povahu a albedo materiálů, cirkulaci vzduchu. Teoreticky proto umožňují lepší umístění a stanovení priorit vnější izolace a alternativních potřeb ekotechnologie (instalace typu „  zelené stěny  “ nebo „ zelené terasy  “ nebo  zelené zástěny listnatých stromů v létě, které však v zimě umožňují průchod slunce) aby bylo možné bio-klimatizovat město.

Jsou dva důležité faktory:

Případ Paříže (jako příklad)

Nedávné modely (2012) Météo-France a Paris (trendový scénář, tj. „Mírně pesimistický“ týkající se globálních emisí skleníkových plynů) potvrzují, že počet a závažnost vln veder by se měly do roku 2100 zvýšit (ze 2  na  4  ° C na konci století ve srovnání s průměrem 1971-2006), zejména v červenci až srpnu ( 3,5  až  5  ° C nad normálem), s přibližně 12krát více dny s vlnami veder v roce. V tepelné kopuli regionu Île-de-France budou sousedství a okresy více či méně vystaveny v závislosti na šířce ulic, výšce, barvě a typu přítomných budov, vegetačním krytu, blízkosti nebo přítomnost vody; 2 E , 3 E , 8 th , 9 th , 10 th a 11 th  částmi nejvíce v teple (jako v roce 2003 se 4  až  7  ° C vyšší než v malou korunkou, na konci noci, a rozdíl 2  až  4  ° C, v závislosti na pařížských obvodech). Efekt „tepelného oblaku“ také mění geografii horké bubliny. Snížení teploty o několik stupňů by mohlo zlepšit kvalitu života a zachránit životy; v roce 2003 způsobilo několik stupňů nad průměrem nadměrnou úmrtnost ve výši 15 000 úmrtí ve Francii a téměř 70 000 v Evropě.

Pokud jde o možné úpravy územního plánování v Paříži, podle stejných modelů:

Účinek na zdraví

Mohou být vážné, zejména pokud jde o alergie, dýchací a kardiovaskulární problémy, které mohou vést k výrazné nadměrné úmrtnosti během vln veder, zejména ve velkých městech.

Jednotky intenzivní péče zhoršují kvalitu městského života ve spojení se znečištěním ovzduší, známým jako smog , portportské slovo vycházející z anglického kouře (kouře) a mlhy (mlhy).

Boj proti UHI

Boj proti UHI vyžaduje přehodnocení politik územního plánování a krátkodobých, střednědobých a dlouhodobých strategií. Jedná se zejména o obnovení ostrova svěžesti a zahrnuje zejména:

Ve Francii se studie (EPICEA) zaměřila na předpovídání klimatu pro pařížskou aglomeraci , „zvláštní studie extrémní situace vlny veder 2003“ a vazby mezi městskou strukturou (geometrie, materiály atd.) A městským podnebím, ale se zaměřením především na hodnocení „  dopadu územního plánování na meteorologii  “ pomocí simulace tepelných oblaků a městských vánek podle architektonických (šířka ulic, výška a tvar budov ...) a materiálů (albedo atd.) ) křížit modely s údaji o nadměrné úmrtnosti ( InVS a Inserm (CépiDc)), aby bylo možné navrhnout „páky akce s ohledem na adaptační strategie městských oblastí s dopadem vlny veder . “ Vegetujte městský prostor (zdi, terasy) , pergola atd.) a řízení určitých antropogenních tepelných emisí (prostřednictvím izolace a albeda nebo úspor energie a řízení klimatizace) jsou dva parametry, na kterých je nejvíce snadno jednat rychle. Městská geometrie je ve skutečnosti relativně pevně dána lidskými časovými měřítky, zejména v Paříži.

V roce 2000 předpokládaly práce v oblasti výzkumu a vývoje chodníky ( „Chladná dlažba“ ) nebo studené vozovky podle dvou principů: 1) buď světlé materiály odrážejí sluneční světlo (ale s možnými problémy s oslněním a oslněním). Oteplování zastavěného prostředí a zhoršení produkce troposférického ozonu, pokud materiál odráží také sluneční UV záření ); 2) nebo absorpcí vody a jejím odpařováním (odpařování osvěžuje vzduch, ale s nevýhodou spotřeby vody, díky níž je toto řešení v suchých oblastech nepoužitelné  ; navíc nelze použít vodu z moře nebo solného roztoku, protože solné krusty rychle ucpou póry materiál.

JIP a měření globálního oteplování?

Někteří autoři tvrdí, že významnost údajů o klimatu považovaných za indexy globálního oteplování byla ovlivněna UHI, přinejmenším pokud je zcela přičítána příčině, jako jsou emise skleníkových plynů .

Mezivládní panel pro změny klimatu , založený na 1990 Dopis Nature , dospěl ve své třetí zprávě, že jejich efekt by mohl být vyšší než 0,05 stupňů Celsia po celém světě. Studie PD Jones, DH Lister a Q. Li z roku 2008 odhaduje příspěvek JIP na měření oteplování v Číně. V tomto článku s názvem „Účinky urbanizace ve velkých teplotních záznamech s důrazem na Čínu“ publikovaném v časopise Journal of Geophysical Research Atmospheres odhadují, že nárůst teploty v důsledku městských ostrovů v Číně je 0,1  ° C za desetiletí. 1950 a 2004, při celkovém nárůstu o 0,81  ° C , zatímco v již industrializovaných zemích je účinek urbanizace po celá desetiletí konstantní. Podle tří autorů tedy vliv městských tepelných ostrovů představuje většinu globálního oteplování měřeného doposud v Číně, ale ne v průmyslových zemích.

Kromě toho byly silně napadeny studie, na které se spoléhal IPCC, britský matematik Doug Keenan, který obvinil jednoho z autorů, Wei-Chyung Wanga, že s jeho údaji manipuloval, aby narušil realitu efektu městského tepelného ostrova . Případ je v současné době projednáván před soudem státu New York.

A konečně jsou účinky ICU na globální oteplování velmi slabé, přičemž nejsilnější oteplování se vyskytuje navíc v ne-urbanizovaných oblastech (arktické oblasti atd.).

Vliv podnebí a fyzikální účinky

Citelný tepelný tok v urbanizované oblasti je větší než tepelný tok v okolní krajině. V Paříži je tedy citlivý tepelný tok o 25 až 65 W / m² vyšší než na okolních venkovských předměstích. Je tedy o 20 až 60% vyšší než „normální“ tepelný tok.

Ve městech může být teplota o 10  K vyšší než v okolních oblastech. To způsobuje významné zvýšení srážek .

Bibliografie

Publikace Onerc

Další publikace

Poznámky a odkazy

  1. Bosquet, Sylvain (2014) Ekologizace střech za účelem snížení účinku tepelného ostrova posiluje biologickou rozmanitost v Londýně , Stavebnictví 21 EU Francie; zpřístupněno 28. srpna 2014.
  2. Cantat O., 2004. Pařížský městský tepelný ostrov podle typů počasí , Norois, 191, 75–102.
  3. Katsoulis BD, Theoharatos GA (1985). "Indikace městského tepelného ostrova v Aténách, Řecko". Journal of Applied Meteorology, sv. 24, číslo 12, str. 1296-1302.
  4. Katsoulis B. (1987). „Indikace změny klimatu z Analýzy časových řad teploty vzduchu v Aténách v Řecku“. Klimatická změna, 10, 1, s. 67–79.
  5. Repapis C. C, Metaxas DA (1985). „Možný vliv urbanizace ve městě Athény na klimatické výkyvy teploty vzduchu v Národní observatoři“. Proc. 3. helénsko-britského klimatologického kongresu, Atény, Řecko 17. – 21. dubna 1985, s. 188–195.
  6. Philandras CM, Metaxas DA, Nastos PT (1999). „Variabilita klimatu a urbanizace v Aténách“. Theoretical and Applied Climatology, sv. 63, číslo 1–2, s. 65–72.
  7. Philandras CM, Nastos PT (2002). „Aténský městský účinek na časovou řadu teplot vzduchu stanice National Observatory of Athens a New Philadelphia“. Proc. 6. helénské konference o meteorologii, klimatologii a fyzice atmosféry, Ioannina Řecko, 25. – 28. září 2002, str. 501–506.
  8. Repapis CC, Philandras CM, Kalabokas PD, Zerefos CS (2007). „Je v posledních letech prudké oteplování v aténské národní observatoři projevem změny klimatu?“. Global NEST Journal, Vol 9, No 2, pp. 107–116.
  9. Evropská agentura pro životní prostředí; studie dopadu změny klimatu v městských oblastech (vlny veder, sucho, záplavy), Jak zranitelné je vaše město? , 2012,.
  10. Evropská agentura pro životní prostředí, Adaptace měst na změnu klimatu , 2012.
  11. Maeva Sabre, Gaëlle Bulteau (inženýři dpt CAPE; Climatology-Aerodunamic-znečištění-čištění) CSTB); Pro vědu 403 května 2011; Vegetujte střechy a terasy.
  12. ONERC, Města a adaptace na změnu klimatu (PDF verze)  ; Zpráva předsedovi vlády a parlamentu; Francouzská dokumentace, 158 stran.
  13. EEA, Výzvy a příležitosti pro města spolu s podpůrnými vnitrostátními a evropskými politikami , 14. května 2012.
  14. Michel Bernard, „  Tváří v tvář vlně veder, ve městě jsou stromy nejlepší přehlídkou  “ , reporterre.net,19. července 2016(zpřístupněno 21. července 2016 ) .
  15. (in) Dixon, „  Vzory a příčiny srážek vyvolaných městským tepelným ostrovem v Atlantě  “ , Journal of Applied Meteorology , American Meteorological Society , sv.  42,Září 2003.
  16. METEO-FRANCIE, & CSTB. (2012). EPICEA - Zpráva o části 3 - Souvislost mezi územním plánováním a městským podnebím: testy citlivosti v kontextu vlny veder v létě 2003 (str. 103).
  17. Léta budou stále více a více spalující v Paříži , Le Monde, 26. 10. 2012, konzultováno 28. 10. 2012.
  18. Météo-France & CSTB (2012). EPICEA - Zpráva o části 3 - Vazba mezi územním plánováním a městským podnebím: testy citlivosti v kontextu vlny veder v létě 2003 (str. 103).
  19. Basu R., JM. Samet (2002), Vztah mezi zvýšenou teplotou okolí a úmrtností: přehled epidemiologických důkazů . Epidemiology Rev., 24 (2), 190-202.
  20. Besancenot JP (září-říjen 2002), Vlny veder a úmrtnost ve velkých městských aglomeracích , Životní prostředí, rizika a zdraví, sv. 1, č. 4.
  21. ADEUS (2014) Ostrovy čerstvosti ve městě (Poznámky od ADEUS).
  22. CT s AFP, „  Úspory energie: co kdyby se v budově počítalo více chování než volby?“ (Studie)  ”, batiweb ,6. října 2014( číst online , konzultováno 7. října 2014 ).
  23. Julia Zimmerlich, „  Opakované vlny veder: jak ochladit velká města?  » , Na lemonde.fr ,4. června 2019.
  24. (Multidisciplinární studie dopadů změny klimatu v měřítku pařížské aglomerace), kterou provedlo Météo-France, CSTB ( Vědecké a technické centrum pro stavebnictví ) a město Paříž .
  25. J. Desplat a kol. Projekt EPICEA (Multidisciplinární studie dopadů změny klimatu na rozsah pařížské aglomerace); Prezentace, metoda, výsledky , PDF, 9 stran.
  26. Qin Y (2015) Přehled vývoje chladných chodníků ke zmírnění efektu městského tepelného ostrova . Recenze obnovitelné a udržitelné energie. 52 bodů 445-459. DOI: 10.1016 / j.rser.2015.07.177 | shrnutí .
  27. Warwick Hughes .
  28. The Jones et al 1990 Letter to Nature: vyvrácení některých klíčových bodů .
  29. Abstrakt. .
  30. Podvody v oblasti klimatu na Albany University. .
  31. (in) Náhrdelník, „  Dopad městských oblastí je počasí  “ , Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society , Royal Meteorological Society , sv.  132,ledna 2006, str.  1–25 ( číst online ).

Podívejte se také

Související články

externí odkazy