Température (en haut) et végétation ( en bas) pour les emplacements dans et autour de New York via le satellite de la NASA. Remarquez-vous que le motif violet et blanc de l’image du haut ressemble au motif du vert et du blanc de l’image du bas? Là où la végétation

est dense (vert foncé), la température est plus fraîche (violet foncé). Là où la végétation est clairsemée, la température est chaude. (Image: NASA)

Un îlot de chaleur urbain (UHI) est une zone métropolitaine nettement plus chaude que son environnement. Selon l’EPA, de nombreuses villes américaines ont des températures de l’air jusqu’à 5,6 ° C (10 ° F) plus chaudes que la couverture terrestre naturelle environnante. Cette différence de température est généralement plus grande la nuit que pendant la journée et plus importante en hiver qu’en été, et est plus apparente lorsque les vents sont faibles. Les principales causes sont les modifications de la surface du sol dues au développement urbain ainsi que la chaleur résiduelle générée par l’utilisation d’énergie. À mesure que les centres de population se développent, ils ont tendance à changer de plus grandes superficies de terres qui subissent ensuite une augmentation correspondante de la température moyenne.

Comment se forment les îlots de chaleur?

Des îlots de chaleur se forment lorsque la végétation est remplacée par l’asphalte et le béton pour les routes, les bâtiments et autres structures nécessaires pour accueillir des populations croissantes. Ces surfaces absorbent – plutôt que réfléchissent – la chaleur du soleil, entraînant une augmentation des températures de surface et de la température ambiante générale. Le déplacement des arbres et de la végétation minimise les effets de refroidissement naturel de l’ombrage et de l’évaporation de l’eau du sol et des feuilles (évapotranspiration). Bâtiments hauts les rues étroites peuvent chauffer l’air emprisonné entre elles et réduire le débit d’air. La chaleur résiduelle des véhicules, des usines et des climatiseurs peut ajouter de la chaleur à leur environnement, ce qui aggrave encore l’effet d’îlot de chaleur. Des îlots de chaleur peuvent se produire toute l’année, de jour comme de nuit. Les différences de température entre les villes et les campagnes sont souvent plus importantes pendant les soirées calmes et claires. Cela est dû au fait que les zones rurales se rafraîchissent plus rapidement la nuit que les villes, qui retiennent une grande partie de la chaleur emmagasinée dans les routes, les bâtiments et autres structures. Par conséquent, la plus grande ville urbaine – la différence de température naturelle, ou effet d’îlot de chaleur maximum, est souvent de trois à cinq heures après le coucher du soleil. Les autres facteurs contribuant à l’effet d’îlot de chaleur sont:

• Taille et forme des villes – aérodynamiquement, les villes ont une forme très différente de celle des zones rurales. Les immeubles de grande hauteur agissent comme des obstacles et réduisent la vitesse du vent.
• Déserts urbains: les villes peuvent être considérées comme des déserts virtuels avec presque aucune végétation et des matériaux presque totalement imperméables à la pluie. Cette combinaison conduit à un manque d’évapotranspiration qui augmente la chaleur sensible.
• Canyons urbains – les grands canyons formés par les bâtiments urbains emprisonnent l’énergie radiante dans leurs murs. Les comparaisons de cet «effet canyon» dans les villes européennes et nord-américaines suggèrent que les zones avec des bâtiments plus denses et plus hauts développeront plus rapidement des îlots de chaleur.
• Effets d’humidité – bien qu’il y ait peu de différence dans la quantité d’eau des villes et les campagnes conservent leur atmosphère (humidité absolue), les températures urbaines plus élevées abaissent efficacement l’humidité relative (car l’air chaud peut contenir plus d’eau que l’air froid).
• Brume urbaine — La brume de pollution atmosphérique qui plane dans de nombreuses villes peut agir comme une couche de serre miniature, empêchant le rayonnement thermique (chaleur) de s’échapper des zones urbaines.
• Chaleur anthropique — Le dégagement de chaleur résultant de la combustion de combustibles fossiles peut également augmenter les températures urbaines. Lors d’une journée d’hiver typique, Manhattan libère quatre fois plus d’énergie en brûlant des combustibles fossiles que la quantité d’énergie qui entre dans la zone urbaine par le soleil.

Les îlots de chaleur et le changement climatique sont-ils liés?

Les îlots de chaleur décrivent les différences de température locales, généralement entre les zones urbaines et rurales. En revanche, le réchauffement causé par le changement climatique fait référence à l’augmentation de la température de surface de la Terre à l’échelle mondiale. Les scientifiques tiennent compte de la chaleur urbaine lorsqu’ils prennent la température de la Terre afin qu’elle n’affecte pas les mesures du climat mondial.

Il existe un mythe selon lequel la chaleur urbaine est à l’origine du changement climatique. Ce n’est pas le cas. Les environnements urbains et ruraux du monde entier se réchauffent parce qu’il y a plus de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. En fait, certaines régions du monde qui se sont le plus réchauffés se trouvent dans l’Arctique, loin des villes.

Les zones urbaines sont cependant plus vulnérables à la chaleur, car le réchauffement causé par le changement climatique mondial est aggravé par l’effet d’îlot de chaleur urbain Cela signifie que les personnes qui vivent dans les villes vont devoir faire face à des températures plus élevées et à des vagues de chaleur plus fortes à l’avenir à mesure que le climat se réchauffe.Plus de la moitié de la population mondiale vit dans les zones urbaines aujourd’hui et d’ici 2050, le pourcentage de citadins dans le monde devrait atteindre 70%, de sorte que le problème des îlots de chaleur urbains continuera de croître.

Urbain Les îlots de chaleur peuvent également contribuer au changement climatique en augmentant la demande de climatisation pendant les vagues de chaleur. Lorsque l’énergie nécessaire à cette climatisation provient de la combustion de combustibles fossiles, cela se traduit par des émissions de gaz à effet de serre piégeant la chaleur.