Questions Un microclimat urbain

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Pourquoi fait-il plus chaud en ville qu'à la campagne la nuit ?

21/06/2021

La nuit, la température en ville peut rester plus élevée que dans les zones rurales voisines ; il se crée ainsi une bulle de chaleur sur la ville, appelée îlot de chaleur urbain (ICU). Ce phénomène est encore plus marqué l'été en période de fortes chaleurs.

Un microclimat au cœur de la ville

La journée, à la campagne, la végétation utilise l'eau et l'énergie solaire pour la photosynthèse. Grâce à l'énergie solaire, elle « transpire » l'eau puisée dans le sol, qui est évaporée vers l'atmosphère. Les sols perméables vont aussi utiliser l'énergie solaire pour évaporer l'eau qu'ils contiennent. C'est le phénomène d'évapotranspiration. Grâce à elle, végétaux et sols n'accumulent pas l'énergie solaire qu'ils reçoivent mais la consomment.

En ville au contraire, l'énergie solaire est emmagasinée dans les matériaux des bâtiments et des surfaces imperméables comme le bitume, qui s'échauffent et la stockent. 

La nuit, l'apport en énergie solaire cesse. À la campagne, l'évapotranspiration s'arrête et la température diminue, alors qu'en viIle, les surfaces imperméables restituent à l'atmosphère urbaine l'énergie accumulée durant la journée. L'air au-dessus de la ville se refroidit donc moins qu'à la campagne générant ainsi l'ICU, phénomène essentiellement nocturne qui traduit l'écart de température observé entre une agglomération et les zones moins urbanisées alentour. 

La chaleur liée aux activités humaines et l'environnement (mer, lacs et relief) peuvent égaIement avoir une influence sur l'ICU, mais dans une moindre mesure. La pollution atmosphérique en ville ne crée pas l'ICU, cependant, certaines conditions météorologiques peuvent accentuer à la fois la pollution atmosphérique et l'ICU. 

L'îlot de chaleur urbain est un microclimat au cœur de la ville.

L'exemple de l'îlot de chaleur urbain à Paris

Avec son tissu urbain très dense, Paris génère un ICU qui se traduit par des différences de températures nocturnes avec les zones rurales voisines de l'ordre de 2,5 °C en moyenne annuelle. Ces différences peuvent atteindre 10 degrés en été, en cas de situation anticyclonique par vent faible et ciel clair, comme les canicules. L'ICU se caractérise généralement à l'échelle d'une agglomération, mais au sein même des villes coexistent des micro-zones de chaleur et des « îlots de fraîcheur ». Les quartiers historiques anciens, plus denses, étaient conçus pour conserver la chaleur. Au sein des quartiers plus modernes, les bâtiments sont organisés en plan très ouvert et exposé au soleil, mais la faible densité bâtie donne de meilleurs capacités nocturnes de rafraîchissement. L'eau peut être une source de fraîcheur. La température des grandes masses d'eau de la Seine et des canaux évolue très lentement (forte inertie thermique). Elle reste plus fraîche que la température de l'air ambiant, rafraîchissant ainsi les abords du fleuve. L'activité humaine, quant à elle, contribue à réchauffer l'espace public, avec, par exemple, le recours aux systèmes de climatisation dans les bureaux et les appartements. L'ensemble de ces facteurs va affecter le confort thermique ressenti dans l'espace public. Ces variations sont liées à différentes combinaisons de formes urbaines, de types de sols, à la présence ou non de végétation et d'activités humaines, avec des propriétés différentes de refroidissement et d'échauffement.

Le nouveau contexte climatique au XXIe siècle

Au cours du XXIe siècle, les vagues de chaleur en France seront de plus en plus fréquentes, longues et intenses. Dans un climat planétaire réchauffé de +2°C par rapport à l’ère préindustrielle, hypothèse retenue pour 2050 dans la Trajectoire de Référence pour l’Adaptation du Changement Climatique (TRACC), les jours en vague de chaleur seront environ deux fois plus nombreux qu’aujourd’hui.

Toujours dans les hypothèses de la TRACC, leur nombre pourrait encore doubler à la fin du siècle (réchauffement planétaire atteignant +3°C par rapport à l’ère pré-industrielle).

Les vagues de chaleur pourraient alors se produire tous les ans au cœur de l’été et survenir dès le mois de mai et jusqu’au mois d’octobre.

Pour obtenir plus d’informations sur les évolutions climatiques auxquelles votre commune sera exposée en 2050, vous pouvez consulter Climadiag Commune.