La couverture terrestre rurale entourant une ville a le potentiel de réduire l’effet « d’îlot de chaleur urbain » (ICU) et de refroidir le centre-ville de plus de 0,5 °C, selon une nouvelle étude.
Alors que les vagues de chaleur se multiplient dans le monde entier plus fréquent et plus intense à trigger du réchauffement climatique causé par l’homme, ils sont fabriqués encore plus grave dans les villes par l’effet UHI, qui emprisonne la chaleur dans les zones urbaines et les maintient plus chaudes que leur environnement rural.
L’étude, publiée dans Villes-Natureanalyse 20 années de données provenant de 30 villes chinoises et constate qu’un anneau de terres rurales autour d’une ville peut faire baisser la température urbaine. Un anneau tampon d’une largeur d’au moins la moitié de la ville peut avoir l’effet de refroidissement le plus vital.
Pour optimiser la couverture terrestre et réduire l’intensité de l’UHI, les auteurs recommandent de « relier les parcelles de terres rurales, de planter davantage de forêts autour d’une ville et d’avoir moins de lacs, mais plus grands ».
Les travaux antérieurs sur l’atténuation de l’effet UHI se sont principalement « concentrés sur des stratégies qui cherchent des options dans les limites de la ville », indique l’étude.
Cependant, un co-auteur explique à Carbon Transient que comme les terres urbaines sont souvent limitées, les résultats montrent que des changements dans l’utilisation des terres « à l’extérieur d’une ville peuvent faire une grande différence sur les températures en centre-ville ».
Dôme de chaleur urbain
Les températures dans les villes sont systématiquement plus élevées que dans les campagnes environnantes en raison de la propriétés de rétention de la chaleur des infrastructures urbaines. Les bâtiments serrés, les surfaces absorbant la chaleur, comme le béton, et l’activité humaine, comme la conduite car, tous contribuent à l’effet d’îlot de chaleur urbain (ICU).
La différence spécifique entre la ville plus chaude et la campagne plus fraîche est connue sous le nom d’« intensité » de l’indice UHI. À Londres en été, estimations suggèrent que la température à l’intérieur de la ville est en moyenne de 5 °C supérieure à celle des zones rurales environnantes la nuit et de 3 °C supérieure pendant la journée.
En comparaison, les paysages naturels, comme les arbres ou les plans d’eau, peuvent réduire les températures environnantes grâce à l’ombre et à l’évaporation de l’eau. L’ajout de plus d’espaces verts à l’intérieur d’une ville peut contribuer à la rafraîchir, mais recherche montre que les effets sont généralement limités sans une couverture significative et bien répartie.
Professeur Shi-Jie Caodirecteur du Centre pour un environnement bâti sturdy à l’ École d’structure, Université du Sud-Est en Chine et professeur invité à l’Université de Surrey Centre mondial de recherche sur l’air pur (GCARE)est co-auteur de la nouvelle étude. Il explique à Carbon Transient que « les terrains urbains sont précieux et limités » pour les stratégies d’atténuation de la chaleur dans les villes. Il poursuit :
« Cette étude présente la première quantification complète de la manière dont la couverture terrestre rurale atténue l’UHI et ouvre de nouvelles voies pour faire face aux catastrophes urbaines liées aux températures élevées ».
Les températures plus élevées dans les villes conduisent à la formation d’un « dôme de chaleur », environ deux fois plus grand que les limites de la ville, indique l’étude.
Le diagramme ci-dessous montre remark l’air chaud (rouge) et l’air froid (bleu) circulent à travers le dôme. Des brises plus fraîches provenant des zones rurales voisines de la ville soufflent vers le centre urbain, échangeant de la chaleur à l’intérieur du dôme.
Les ICU aggravent également l’effet des vagues de chaleur, qui deviennent plus probables et plus graves en raison du changement climatique. Cela accroît la vulnérabilité de plus de 4,5 milliards de personnes vivant dans les régions urbaines du monde entier.
Docteur Eunice Lochercheur sur le changement climatique, les situations météorologiques extrêmes et la santé humaine à l’Université de Bristol, a expliqué dans un article de 2020 Billet d’invité de Carbon Transient:
« Les habitants des villes peuvent être plus exposés aux maladies et aux décès liés à la chaleur lors des étés chauds en raison de l’effet UHI. »
Anneau vert rafraîchissant
La végétation est souvent clairsemé dans les villes, devenant généralement plus abondantes en s’éloignant du centre-ville. L’étude look at remark l’emplacement et le sort de couverture terrestre rurale affectent la température dans la ville.
Les chercheurs modélisent le terrain à l’intérieur du dôme de chaleur avec des anneaux concentriques, étudiant les relations entre la couverture terrestre et la température dans différentes zones.
À l’aide d’photographs satellites de 30 grandes villes de Chine, les auteurs classent la couverture terrestre rurale en quatre varieties représentés par des couleurs dans la zone rurale ci-dessous : forêt (vert), terres cultivées (jaune), plan d’eau (bleu) et floor imperméable (marron).
En modifiant des variables telles que la taille, la diversité et la fragmentation des différents varieties de couverture terrestre dans des simulations informatiques de l’environnement, l’étude évalue quelles variables ont les plus grands effets sur l’intensité de l’UHI et dans quelle mesure elles peuvent réduire la température.
Les auteurs divisent le paysage en « parcelles », des zones de terre qui diffèrent de leur environnement. La taille et la fragmentation des parcelles sont des « facteurs essentiels », chacun ayant le potentiel de réduire individuellement les températures urbaines de 0,5 °C, selon l’étude, notant que les parcelles rurales plus grandes et moins fragmentées produisent un effet de refroidissement plus vital.
Cao explique à Carbon Transient que, en théorie, ce résultat signifie qu’en optimisant les deux facteurs, l’UHI pourrait être réduit jusqu’à 1°C. Cependant, il précise que l’analyse ne tient pas compte des « légers chevauchements dans les effets d’atténuation des îlots de chaleur entre différents paramètres du paysage ».
Les auteurs analysent également l’affect de la couverture terrestre à différentes distances de la limite urbaine sur l’intensité de l’UHI. Ils constatent que les meilleurs effets de refroidissement proviennent de l’anneau rural « dans un rayon de 10 à 15 km de la limite urbaine ». Cette zone se situe à l’intérieur du dôme thermique, ce qui signifie que le flux d’air et l’échange de chaleur sont plus efficaces à ces distances.
Les terres rurales situées dans cette zone peuvent « contribuer jusqu’à 30 % à une réduction de l’intensité de l’UHI », le refroidissement le plus vital étant ressenti au centre même de la ville, selon l’étude.
Pour atteindre ces niveaux de réduction, une « régulation synergique » qui coordonne les meilleures pratiques pour de multiples facteurs de gestion des terres est nécessaire, explique Cao à Carbon Transient. Expliquant les recommandations du rapport sur la manière de gérer efficacement la zone tampon rurale, il a déclaré dans un communiqué : communiqué de presse:
« Nous avons constaté que la surchauffe urbaine était atténuée en reliant des parcelles de terres rurales, en plantant davantage de zones boisées dispersées autour d’une ville et en ayant moins de lacs plus grands plutôt qu’une multitude de petits plans d’eau. »
Significance mondiale
L’étude se concentre sur les villes chinoises qui dépassent 200 kilomètres carrés et qui ont un seul centre, afin qu’elles puissent être plus facilement classées en anneaux concentriques en fonction de la densité de inhabitants urbaine.
Bien que la plupart des villes sélectionnées – dont Shanghai, Wuhan et Chengdu – connaissent une zone climatique de mousson subtropicale, l’étude suggère que « la majorité des stratégies d’atténuation identifiées en Chine sont transférables à différentes zones climatiques ».
Par conséquent, les chercheurs affirment que les résultats ont « une généralisabilité et une applicabilité relativement élevées dans différentes villes », mais recommandent que les recherches futures examinent des villes de « formes, niveaux de développement, emplacements géographiques et situations climatiques différents ».
Docteur Chloé Brimicombe – chercheur en sciences du climat et en chaleur extrême à l’ Université de Graz en Autriche et chercheur invité à la LSE Institut de recherche Granthamqui n’est pas affiliée à l’étude, estime que l’étude pourrait être améliorée en « s’adaptant plus soigneusement au climat de chaque ville ». Elle ajoute :
« De petites différences d’altitude ou de proximité de la côte peuvent influencer l’effet UHI. De plus, les villes ont des conceptions différentes ; si une telle étude était reproduite pour l’Europe, cela pourrait également être pris en compte. »
Les températures augmentent partout dans le monde, et 2024 sera très probablement l’année la plus chaude. année la plus chaude sur enregistrer. Co-auteur de l’étude Prof Prashant Kumardirecteur fondateur de l’Université de Surrey GCARE et codirecteur de Surrey Institut de Durabilitéajoute dans le presse libérer:
« Nous espérons que les urbanistes et les gouvernements pourront utiliser nos résultats pour aider les communautés urbaines à devenir plus résilientes face à la hausse des températures mondiales. Nos résultats montrent que si nous voulons refroidir nos villes, nous devons adopter une approche conjointe entre la planification urbaine et rurale. »
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