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A quoi est dû le climat urbain ?Le climat urbain est le résultat des interactions entre des facteurs naturels et anthropiques (=causés par les humains). La pollution de l'air, les matériaux de surface de la ville, l'émission de chaleur ajoutés à des causes naturelles créent des différences climatiques entre les villes et les zones rurales. |
Le climat d'une ville donnée dépend de causes naturelles, à une grande échelle (par exemple la latitude) et à une plus petite échelle (par exemple le relief, la présence d'eau). Quand une ville se développe, de nouveaux paramètres s'ajoutent à ces caractéristiques naturelles pour modifier le climat local et contribuer à la formation de climats urbains différents.
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Note: les couleurs utilisées dans le texte correspondent aux couleurs de la figure ci-dessous ! |
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1. Paramètres qui font le climat urbain
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Une surface réchauffée émet des rayons infrarouges. Les villes, caractérisées par leur geométrie en trois dimensions ont tendance à capturer ce rayonnement. L'énergie est conservée dans la ville pendant la journée et lentement réémise pendant la nuit. Ainsi, le refroidissement nocturne est plus lent dans les villes que dans les zones rurales.
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Un autre paramètre important qui lui aussi modifie le climat dans les villes est la pollution de l'air. En changeant la composition de l'atmosphère, la pollution fait diminuer la quantité d'énergie solaire qui arrive jusqu'au sol. En d'autres mots, les polluants atmosphériques gardent une partie de la lumière solaire et rendent l'air moins transparent. En général le centre-ville est plus pollué que la banlieue, mais cela dépend malgré tout de l'emplacement des industries et des rues qui ont un trafic routier important. C'est dans les heures où le trafic est le plus dense que les concentrations de la plupart des polluants dans l'air sont maximales, et c'est aussi en hiver qu'on les retrouve. En effet en hiver le chauffage domestique est une source de pollution non négligeable, auquel s'ajoute le fait que l'atmosphère est plus stable et que les polluants se mélangent moins bien quand il fait froid. Cependant, l'ozone et le smog photochimique se forment en été lorsque les températures sont élevées (vous pouvez lire aussi la partie "pollution de l'air: les effets néfastes").
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4. Evolution journalière de la pollution de l'air un jour d'été typique à Cracovie (Pologne, 22 août 2003). |
5. Evolution journalière de la pollution de l'air typique en hiver à Cracovie, Pologne (26-27 décembre 2002)
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Un autre facteur qui modifie le climat des villes est la chaleur anthropique. C'est la chaleur émise du fait du chauffage en hiver (ou de la climatisation en été) ou d'autres activités (combustion des énergies fossiles, production industrielle et transport). Cette quantité de chaleur anthropique dépend de l'énergie utilisée par les individus, de la densité de population, de la quantité d'industries et de l'emplacment de la ville. Dans une ville, l'évaporation est aussi beaucoup réduite car les surfaces artificielles n'aborbent pas l'eau comme le font les surfaces naturelles. Ainsi lorsqu'il pleut, l'eau est rapidement emmenée vers les réseaux de récupération et la surface de la ville sèche rapidement. La chaleur qui sert habituellement à l'évaporation est conservée et réchauffe l'atmosphère. Cependant dans de nombreuses villes, ou portions de villes, on peut voir des quantités non négligeables de végétation.
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L'impact des paramètres humains par rapport aux paramètres naturels dépend de la taille et de la structure spatiale de la ville, du nombre d'habitants, et de la concentration des industries. Une petite ville, avec peu de bâtiments, et qui sont répartis au milieu de nombreux espaces verts, sans usines ni centrale électrique, aura tendance à peu modifier la météorologie dans ses rues par rapport à une grosse ville avec de grands immeubles.
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L'influence des facteurs anthropiques va aussi dépendre de l'environnement naturel dans lequel la ville se situe. Par exemple, une ville cernée par des montagnes peut connaître fréquemment le brouillard et des flux d'air faibles. Ceci additionné à de fréquentes inversions de température conduit à une mauvaise qualité de l'air (le concept d'inversion de température est détaillé dans la partie Basse Atmosphère- Bases-1ère partie - Que se passe-t-il quand on monte?). Dans une ville située au coeur d'une vallée ou dans un bassin, la principale cause de l'inversion de température est le fait que le soleil atteint difficilement les zones les plus encaissées; dans ce cas, l'air situé au niveau du sol de ces endroits reste plus froid, ce qui crée l'inversion. De plus, l'air froid donc plus lourd descend des pentes qui cernent la ville et s'accumule dans la vallée ou le bassin, renforçant l'inversion. On peut chercher à améliorer le climat urbain en plannifiant le développement de la ville avec l'optique de limiter les impacts négatifs des facteurs naturals et anhropiques. Par exemple, on peut choisir des emplacements stratégiques pour les espaces verts et les points d'eau (fontaines, étangs...). Les usines doivent être installées en fonction des vents dominants, de façon à ce que la pollution qu'elles émettent soit emmenée loin de la ville et non vers les zones urbaines.
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Vous pouvez lire aussi : Sur l'albédo: |
A propos de cette page:Auteurs: Sebastian Wypych, Anita Bokwa - Jagiellonian University - Cracow / Poland |