Gotowa bibliografia na temat „Îlot de fraîcheur”

L’analyse comparative des données météorologiques de la station rurale de Carpiquet avec une station expérimentale en périphérie de la ville de Caen a permis de montrer la présence en hiver d’un léger îlot de chaleur péri-urbain (ICPU) (moyenne de +0,4°C). Il est caractérisé par un maximum d’intensité en fin d’après-midi et début de soirée (+0,8°C) et des écarts faibles le reste du temps. Derrière cette image moyenne, une analyse du continuum temporel au pas de temps journalier puis horaire a mis en exergue des comportements différenciés selon les types de temps. Le caractère le plus original des résultats est la présence certes rare, mais significative en termes d’intensité, d’un îlot de fraîcheur péri-urbain (IFPU). Il se forme de nuit par temps clair et calme et se prolonge dans la matinée, jusqu’à présenter un maximum d’intensité vers 9 h UTC. Cette inversion par rapport au schéma classique de fonctionnement des îlots de chaleur urbain (ICU) s’explique par un mode d’occupation du sol favorable à la formation d’une poche froide par rayonnement nocturne, favorisée par l’absence totale de vent (effet de barrage du bâti et de la végétation) et par la faible densité urbaine, alors que sur la campagne ces mécanismes de refroidissement sont atténués par la persistance d’un léger flux. Cet IFPU résiste et s’intensifie en début de matinée, jusqu’à temps que le soleil et la turbulence de l’air ne viennent échauffer et disperser cette pellicule d’air froid plus dense. Ici, les conditions stationnelles semblent donc primer sur les effets purement urbains car l’agglomération de Caen ne présente pas une masse suffisante pour créer une « bulle chaude » jusque dans ses quartiers périphériques quand un type de temps radiatif s’impose.

Canicules et fortes chaleurs induisent un stress thermique potentiellement accru en milieu urbain. Nous examinons ici la combinaison de ces différents éléments à Dijon, à partir d’un réseau dense de stations avec des mesures horaires sur la période 2014-2021. Pour cela, nous mettons en œuvre une analyse (i) de la circulation atmosphérique synoptique et locale et (ii) des déterminants géophysiques (occupation du sol et topographie). Les cinq canicules détectées persistent 4 à 5 jours et sont associées à des situations de blocage atmosphérique de large échelle favorisant le développement d’inversions thermiques. Sur les 24 nuits étudiées : 60% sont caractérisées par un Îlot de Chaleur Urbain (ICU) excédant +3°C, une inversion thermique souvent supérieure à 0,5°C/100 m et un vent faible (<2 m/s); 30% par un ICU plafonnant à +2°C, un gradient adiabatique et un vent non négligeable (>2 m/s); 10% par un faible ICU, une faible inversion thermique et des conditions de vent variables. Des statistiques comparables sont obtenues par jours de fortes chaleurs (105 jours). Canicules et fortes chaleurs sont associées à deux structures contrastées en fonction des conditions de vent. Un vent non négligeable (>2 m/s) contribue à ventiler l’excès de chaleur de la ville et à limiter le contrôle de la topographie. En résultent des températures très homogènes sur l’ensemble de l’aire d’étude. Au contraire, un vent faible (<2 m/s) maximise le contrôle de l’occupation du sol et de la topographie sur la température de l’air. En résulte un excès de chaleur en ville. La plaine, à l’est, est relativement plus fraîche que le plateau à l’ouest, de même qu’un axe traversant l’agglomération le long du talweg et du cours d’eau (vallée de l’Ouche). Cet axe frais naturel limite l’ICU ou, a minima, favorise de relatifs Îlots de Fraîcheur Urbains nocturnes. Cette étude montre la pertinence de l’analyse combinée d’un réseau de mesures de la température de l’air, de la circulation atmosphérique et des descripteurs géophysiques pour mettre à jour les déterminants de la température de l’air et la spatialiser.

Les recherches sur le climat urbain de Dijon Métropole ont révélé l’importance de l’îlot de chaleur urbain (ICU) dans les villes de taille moyenne (6°C) et les effets rafraîchissants des espaces verts (réduction de 1 à 4°C). Ces résultats mettent en évidence l’importance d’intégrer ces aspects dans la planification urbaine pour favoriser des environnements urbains plus frais. La classification Local Climate Zones (LCZ) permet de mieux comprendre et étudier le climat urbain à l’échelle locale. Elle permet de différencier les différentes structures et revêtements des zones urbaines et leur impact. De plus, l’analyse de l’imagerie satellite Pléiades a permis d’améliorer la représentation de la végétation et d’identifier les zones nécessitant la création d’îlots de fraîcheur urbains. Le pourcentage élevé de végétation privée par rapport à la superficie totale de la végétation urbaine souligne la nécessité d’un partenariat public-privé pour protéger les îlots de fraîcheur urbains existants. Le programme SAVE-IFU a permis une collaboration sur le climat urbain entre six agglomérations, dont Dijon Métropole.

Au-delà d’un regard comptable sur les piscines publiques, le plus souvent en déficit, cet article insiste sur leur utilité sportive, sociale et politique. En plus de permettre la prévention de noyades et la pratique de la natation de compétition, elles servent d’espace de loisir et de sociabilité, car elles constituent des îlots de fraîcheur indispensables en période de réchauffement climatique. Dans le même temps, les piscines publiques sont énergivores, grandes consommatrices d’eau, et se retrouvent de ce fait au centre de réflexions sur les manières de réorienter les équipements sportifs municipaux en période de crise climatique. La reconquête des espaces aquatiques naturels dans le cadre des Jeux olympiques et paralympiques (JOP) de Paris 2024 est une promesse inscrite dans le dossier de candidature et offre un horizon vers lequel tendre.

Cet article s’intéresse à l’observation de l’îlot de chaleur urbain (ICU) à Rennes de 2004 à 2019. L’existence d’un réseau d’observation urbain relativement ancien et dense permet de quantifier la fréquence et l’intensité de l’ICU en fonction de l’heure et de la saison : l’ICU moyen atteint ainsi 1,3°C mais il approche 3°C en moyenne la nuit en fin d’été et peut parfois dépasser 7°C. Les nuits de fort ICU, supérieur à 4°C, représentent plus de 17% des observations en moyenne mais jusqu’à près de 30% en septembre. En 2019 comme en 2011, un nombre record d’ICU de forte intensité a été relevé, résultant essentiellement d’une forte fréquence de situations radiatives (forte insolation, vent faible). La spatialisation de l’ICU montre que le gradient classique centre-ville / périphérie n’est pas symétrique entre le sud et le nord de l’agglomération : la présence de parcs et de vallées au nord génère, en effet, des îlots de fraîcheur dont l’intensité varie en fonction de leur taille.

La Métropole de Lyon, engagée dans un grand projet de ville perméable, a été retenue comme site pilote démonstrateur du projet Life Artisan. Ce dernier vise à démontrer et valoriser le potentiel des Solutions d’adaptation Fondées sur la Nature (SaFN). À ce titre, la métropole a adapté et mis en place des arbres de pluies pour gérer les eaux pluviales dans l’espace urbain anciennement construit. Il s’agit de dépaver le pourtour de l’arbre, décaisser autour de la fosse de plantation et d’implanter une tranchée d’infiltration au niveau du fil d’eau de la voirie. L’espace autour du pied d’arbre est végétalisé pour favoriser la création d’écosystèmes simplifiés. Pour expérimenter le concept, 10 arbres de pluies sont aménagés en concertation avec les citoyens. Les arbres transformés et des arbres témoins sont instrumentés pour mesurer leur efficacité en tant que SaFN. Les premiers résultats montrent que bien que les fosses d’arbres aient été dimensionnées pour abattre 15 mm de pluie sur environ 600 m2, un maximum de 39 mm de pluie a pu être abattu sur la période suivie. La réussite de cette expérimentation a motivé la collectivité pour déployer plus d’arbres de pluie et accélérer la transition durable vers une ville perméable et végétale. Pour ce faire, la méthode de transition issue du programme européen Switch (Sustainable Water Management Improves Tomorrow's Cities Health) est utilisée. Elle aboutit à la rédaction d’un livret technique sur les arbres de pluie pour sensibiliser en premier lieu les acteurs métropolitains. Par ailleurs, l’apport d’eau pluviale aux arbres double leur croissance sur une saison et augmente l’évapotranspiration avec l’impact que cela peut avoir sur les îlots de fraîcheur.

L’étude diachronique des températures de surface (Ts) prises pendant la saison chaude par situation anticyclonique radiative (temps clair et calme) est réalisée dans l’aire métropolitaine de Casablanca à l’aide d’une série d’images infrarouges thermiques Landsat multi-dates sur la période 1984-2019. Les thermographies obtenues sont alors analysées pour évaluer les gradients thermiques de jour comme de nuit au sein de ce territoire côtier densément peuplé. Les résultats obtenus montrent l’existence en fin de matinée, d’îlots de fraîcheur urbains au niveau du sol (IFUs) couvrant les villes de Casablanca et de Mohammedia. La nuit, ces IFUs se muent en îlots de chaleur urbains au niveau du sol (ICUs), les Ts étant alors plus faibles dans l’intérieur des terres par rapport à celles de la conurbation littorale. Par ailleurs, sur la période 1984-2019, une bonne concordance entre l’évolution spatio-temporelle des surfaces chaudes et celle des espaces urbanisés est établie en journée.

L’adaptation des villes aux fortes chaleurs est un enjeu majeur de l’aménagement du territoire. Un des leviers d’action consiste à végétaliser les villes via des îlots de fraîcheur ou des trames vertes. Ces aménagements nécessitent de repenser l’espace urbain et les pratiques d’aménagement. L’étude de l’impact sur la température de l’air et le confort thermique de la végétalisation des villes à l’échelle métropolitaine constitue un enjeu de recherche à la fois en modélisation du climat urbain et en aménagement du territoire. Au croisement de la climatologie et de la géographie, la thèse se saisit des outils et méthodes issues de ces disciplines pour formuler une méthode de construction de scénarios de végétalisation. Dans l’optique d’élaborer des outils d’aide à la décision, ce travail utilise Dijon Métropole comme cas d’étude. Le cadre théorique proposé pour co-construire et modéliser des scénarios d’aménagement du territoire est celui de la géoprospective. L’arc méthodologique s’articule en deux phases : (1) la validation d’une simulation de référence et (2) la création de scénarios de végétation et la simulation climatique adossée.Pour simuler l’impact des scénarios à l’échelle métropolitaine, Méso-NH couplé à TEB/SURFEX est idéal car il intègre la modélisation des strates hautes et basses de végétation urbaine. La constitution d’une simulation de référence réaliste nécessite de décrire fidèlement l’occupation du sol. Après avoir identifié que la végétation urbaine est mal décrite par les bases de données libres d’accès, la thèse élabore une base de données de végétation urbaine à fine résolution à partir d’images satellites très haute résolution. La validation d’une simulation de référence dans le cadre d’un projet de recherche-action consiste à vérifier si les résultats sont proches des températures de l’air mesurées sur le territoire. Dijon métropole est dotée d’un réseau d’observation de température de l’air qui couvre toute l’agglomération. La validation passe par une étude de sensibilité qui confirme l’importance d’une meilleure description de la végétation dans les simulations du climat urbain. Les données nécessaires à l’obtention de cette référence tendent à être accessibles sur tous les territoires, ce qui en fait une méthode généralisable, à condition de disposer de données d’observation sur la période étudiée.Le processus de co-construction de scénarios de végétation urbaine s’inscrit dans un projet de recherche-action mené sur le territoire dijonnais de 2020 à 2024. Les outils de la géoprospective guident ce processus vers la formulation de deux scénarios, l’un « normatif », l’autre « exploratoire ». Les scénarios ainsi créés diffèrent en termes de types de végétation ajoutés (haute, basse), de lieux végétalisés (centre-ville, faubourgs, zones d’activités commerciales et industrielles) et de densité de végétation apportée. Le scénario normatif augmente les surfaces végétalisées pour obtenir une ville couverte de végétation basse sur sa moitié et d’arbres sur son quart. Le scénario exploratoire se rapproche d’un scénario réaliste, construit à partir des documents d’urbanisme locaux (PLUi-HD) et des connaissances des agents métropolitains. Il augmente la végétation basse de Dijon de 80%, proposant des quartiers végétalisés jusqu’à 90%. Il est caractérisé par l’ajout de larges surfaces de végétation basse, tandis que le scénario normatif se caractérise par un ajout équivalent de surfaces plus restreintes de végétation haute et basse. Les résultats de simulation Méso-NH couplé à TEB/SURFEX et la comparaison à la référence montrent que le scénario exploratoire rafraîchit la température de l’air jusqu’à -1°C, tandis que le scénario normatif se caractérise plutôt par une diminution de l’UTCI jusqu’à -2,5°C en journée. La méthodologie développée pose ainsi les bases d’une approche géoprospective d’aide à la décision généralisable à d’autres territoires
Adapting cities to extreme heat is a major challenge in urban planning. One of the key strategies involves increasing urban greening by developping cool islands or green corridors. These developments necessitate a reimagining of urban spaces and planning practices. Studying the impact on air temperature and thermal comfort of urban greening at the metropolitan scale is a research challenge in both urban climate modeling and territorial planning. At the intersection of climatology and geography, this thesis utilizes tools and methods from these disciplines to formulate a method for constructing greening scenarios. This research, aimed at developing decision-support tools, uses Dijon Métropole as a case study. The theoretical framework proposed for co-constructing and modeling territorial planning scenarios is that of geospective. The methodological approach is structured into two phases: (1) the validation of a reference simulation and (2) the creation of vegetation scenarios and the associated climate simulation.To simulate the impact of the scenarios at the metropolitan scale, Méso-NH coupled with TEB/SURFEX is ideal as it integrates the modeling of both upper and lower layers of urban vegetation. Constructing a realistic reference simulation requires an accurate description of land use. Upon identifying that urban vegetation is poorly represented in freely accessible databases, the thesis constructs a high-resolution urban vegetation database using very high-resolution satellite imagery. The validation of a reference simulation within the framework of a research-action project involves verifying whether the results are close to the measured air temperatures in the territory. Dijon Métropole is equipped with an air temperature observation network that covers the entire metropolitan area. Validating a reference simulation within the framework of a research-action project involves assessing whether the results closely align with the measured air temperatures in the territory. The data needed to obtain this reference tends to be accessible in most territories, making this method generalizable, provided that observation data is available for the studied period.The co-construction of urban greening scenarios is part of a research-action project carried out in the Dijon area from 2020 to 2024. Geospective tools guide this process toward the formulation of two scenarios: one “normative” and the other “exploratory”. These scenarios differ in terms of the types of vegetation added (tall, low), the locations of greening (city center, suburbs, commercial and industrial areas), and the density of the vegetation introduced. The normative scenario increases green areas to cover half of the city with low vegetation and one-quarter with trees. The exploratory scenario is closer to a realistic scenario, built from local urban planning documents (PLUi-HD) and the knowledge of metropolitan agents. It increases Dijon's low vegetation by 80%, proposing green neighborhoods up to 90%. It is characterized by the addition of large areas of low vegetation, while the normative scenario is characterized by an equivalent addition of smaller areas of both tall and low vegetation. The simulation results from Méso-NH coupled with TEB/SURFEX, when compared to the reference, show that the exploratory scenario cools air temperatures by up to -1°C, while the normative scenario leads to a reduction in UTCI (Universal Thermal Climate Index) by up to -2.5°C during the day. The methodology developed thus lays the foundation for a geospective approach to decision-support, generalizable to other territories

Le changement climatique devient de plus en plus préoccupant. En effet, parmi ses conséquences, nous subissons des vagues de chaleur estivale plus fréquentes, plus longues et plus intenses. Ces épisodes de chaleur entraînent des répercussions considérables en milieu urbain. Ils rendent les activités quotidiennes dans les espaces de vie extérieurs et intérieurs extrêmement inconfortables, engendrent des conséquences néfastes sur la santé publique parfois létale et augmentent la demande énergétique pour la climatisation des bâtiments. Ces constats soulignent l'importance de la transition vers des villes plus résilientes, respectueuses de l'environnement.Dans ce contexte, les priorités d’actions architecturales se doivent d’évoluer. En effet, il y a lieu désormais de fournir les efforts nécessaires au réaménagement des espaces urbains dans les zones densément peuplées et à la réhabilitation des bâtiments existants, tout en procédant dans le même temps à la réalisation des bâtiments neufs économes en énergie.En mettant l'accent sur le réaménagement urbain et la réhabilitation des bâtiments, la démarche, participative, proposée vient conforter les bâtiments existants et renforcer l’attractivité des espaces extérieurs, favorisant ainsi les modes de vie durables et la réalisation d’avancées significatives participant à la lutte contre le changement climatique. Les travaux menés dans cette thèse s’intéressent au confort perçu et à l’amélioration de la qualité de vie, sujets prioritaires des bureaux d’études spécialisés, des maitres d’ouvrage et des collectivités locales.Dans ce but, cette thèse propose d’offrir, aux concepteurs et aux décideurs, des outils adaptés à la pratique, agissant de la programmation à l’exploitation d’un projet de rénovation urbaine et ce, en considérant l’aspect climatique local et l’aspect subjectif.Notre démarche scientifique a consisté à analyser un ensemble d’outils d’aide à la décision. Certains modèles de caractérisation du confort hygrothermique sont complexes et prennent en considération plusieurs paramètres pour évaluer le confort des usagers. La première étape a comporté une analyse de sensibilité d’un indice de confort objectif UTCI (Universal Thermal Climate Index) afin de repérer les paramètres significatifs qui nécessitent une mesure. La seconde étape a impliqué la validation d’un indice moyen de confort perçu à l’échelle urbaine. En effet, cette démarche s'est concrétisée par l'adoption d’une méthode expérimentale basée sur un état de l’art portant sur les différents indices de confort thermiques. Nous avons ainsi expérimenté la méthodologie intégrant des campagnes de mesures physiques in-situ et des enquêtes standardisées à l’aide des questionnaires adressés aux usagers. Les données recueillies permettent le calcul d’un indice moyen de confort perçu (APCI) et la corrélation de cet indice avec des mesures microclimatiques relevant de l’ingénierie appliquée. L’étape suivante a consisté en une étude numérique simplifiée à l’échelle du bâtiment participant à estimer l’effort requis pour maintenir le confort intérieur généré par une rénovation urbaine. Pour cela, il a fallu utiliser une base de données de bâtiments existante pour simuler le bâtiment et générer, comparer et ajuster des données météorologiques afin d’alimenter l’outil de simulation thermique des bâtiments.Les travaux développés dans cette thèse participent ainsi à poser les bases méthodologiques pratiques pour le développement de projets urbains confortables, étape essentielle vers une urbanisation mieux adaptée aux réalités climatiques futures
The escalating concerns surrounding climate change are evidenced by the exacerbation of summer heat waves, posing significant challenges to urban environments. These heat events detrimentally affect daily activities, compromise public health, and intensify energy demands for building cooling systems. Urgent action is required to transition towards resilient, environmentally friendly cities. This necessitates a reevaluation of architectural priorities towards urban redevelopment and building rehabilitation. This thesis advocates for a participatory approach that empowers the decision-makers and designersto address climate change impacts effectively. By focusing on enhancing perceived comfort and quality of life, this research aligns with the priorities of design offices and project owners. Through a scientific methodology, decision support tools are analyzed to inform urban design processes effectively.This thesis proposes to offer, to the designers and the decision-makers, tools adapted to the practice, acting from the programming to the exploitation of an urban renewal project and this, considering the local climatic aspect and the subjective aspect.The thesis employs a scientific methodology, analyzing various decision support tools to enhance urban comfort. Through sensitivity analysis of the Universal Thermal Climate Index (UTCI), significant parameters affecting comfort are identified, followed by the validation of an average perceived comfort index (APCI) at the urban scale. Utilizing a combination of in-situ measurements and standardized surveys, a perceived average comfort index (APCI) is derived and correlated with microclimatic measurements. Additionally, simplified numerical simulations at the building scale assess the impact of urban renovations on interior comfort, leveraging existing building databases and weather data adjustments.This research contributes practical methodological frameworks essential for the development of comfortable urban projects, vital for urbanization strategies better suited to future climate realities. By integrating local climatic considerations with subjective perceptions, this thesis provides designers and decision-makers with tailored tools to guide urban renewal projects towards enhanced comfort, sustainability, and resilience