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L'ïlot de chaleur urbain à Orléans (Région Centre, France) pendant la période estivale 2004
Deux objectifs structurent notre présentation à Orléans, ville de taille moyenne dans la région Centre : la mise en évidence d’un îlot de chaleur et l’éventuel lien entre celui-ci et la persistance nocturne de l’ozone. Grâce à une méthode d’interpolation spatiale, l’îlot de chaleur urbain est bien décelable, notamment en début de nuit avec des écarts thermiques ville-campagne importants. L’ozone est un polluant urbain – l’un des plus préoccupants actuellement suivis par la surveillance de la qualité de l’air - que l’on observe dans de fortes concentrations au voisinage des grandes villes en été dans des conditions météorologiques particulières (situations anticycloniques et très faible dispersion). Située sous l’influence de l’agglomération parisienne, l’agglomération d’Orléans, lors des derniers épisodes de pollution photochimique, en juillet 2001 et août 2003, a connu une persistance nocturne de l’ozone en milieu urbain manifeste alors que les concentrations en milieu rural étaient en retrait. L’îlot de chaleur urbain est-il un des facteurs pouvant expliquer ce phénomène ? De part ses particularités, la photochimie est principalement active à partir du mois d’avril et les pics d’ozone peuvent encore apparaître en septembre [Soedomo, 1988] L’étude à été menée sur la période estivale 2004 où des capteurs de températures ont été installés sur le réseau de mesure de la qualité de l’air
• La spatialisation de l’îlot de chaleur urbain | | |
| | Les températures moyennes de la période estivale (juin à septembre) isolent la station urbaine de la Préfecture du reste avec une moyenne supérieure à 20° (Figure 1). L’écart de température atteint 2° sur une distance de 25 km en direction du pôle urbain. Les trois stations périurbaines (St Hilaire, Fleury les Aubrais et St Jean de Braye) se distinguent aussi assez nettement et contribuent à l’apparition de cercles concentriques autour du centre-ville (Figure 1). De précédentes études menées sur des villes de grande taille ont démontré que des écarts importants entre la ville et la campagne pouvaient se manifester sur les températures minimales (Tn) d’été [Alcoforado et al., 2000]. Les températures minimales s’observent généralement en fin de nuit et à l’aube et c’est à ce moment que l’ICU s’intensifie essentiellement en raison de l’occupation du sol [Charabi, 2001]. Dans notre cas, les Tn révèlent des écarts importants : 3° entre le centre-ville (poste de la Préfecture) et la campagne proche où les valeurs n’excèdent pas 12° (Figure 1). L’influence urbaine s’étend de façon notable jusqu’aux stations situées en proche périphérie (Figure 2). Ces écarts sont essentiellement liés à l’espace bâti dont les matières utilisées sont propices à l’absorption de la chaleur induite par le rayonnement solaire direct. Durant la nuit, les surfaces artificialisées restituent la chaleur et limitent la baisse des Tn. Par opposition, le flux réfléchi est plus important en campagne où le refroidissement nocturne est donc plus marqué [Endlicher, 1981].  | | Figure 1 : Spatialisation de l’ICU dans l’agglomération d’Orléans issue de l’interpolation des Températures moyennes mensuelles de la période estivale 2004. |
 | | Figure 2 : Spatialisation de l’ICU dans l’agglomération d’Orléans issue de l’interpolation des Températures moyennes minimales mensuelles de la période estivale 2004. |
En revanche, pour les températures maximales moyennes (Tx), nous ne retrouvons pas de tels écarts : spatialement, la ville d’Orléans ne se dissocie pas de la campagne environnante. Ce phénomène s’explique en partie par le caractère des stations de mesure. Le poste de mesure de la Préfecture est situé dans un parc où la végétation est importante. Il en est de même pour la station périurbaine de Saint Jean de Braye. Ces lieux où la végétation est importante suffisent à réfléchir l’énergie solaire et à favoriser des Tx sans excès par rapport à la campagne. [Conrads, 1975 ; Jauregui, 1997]. |
Les écarts thermiques les plus importants s’observent pendant les journées anticycloniques et ensoleillées, ce qui confirme les résultats d’Olivier Cantat dans son étude de l’îlot de chaleur urbain de Paris (2004). La variabilité des écarts thermiques est tributaire des conditions météorologiques, plus particulièrement de l’insolation au cours de la journée et de la vitesse du vent. A Orléans, les écarts thermiques diurnes sont faibles entre le centre-ville et la campagne, souvent inférieurs à 2°. Les caractères de la station urbaine peuvent freiner l’élévation de la température [Escourrou, 1991]. Par opposition, lorsque la journée est très ensoleillée l’absorption de chaleur sensible par les espaces bâtis est importante. La chaleur absorbée est redistribuée dans l’atmosphère dès que le soleil se couche. Les écarts moyens en début de nuit deviennent très importants lorsque la couche nocturne apparaît. Quand le flux de chaleur sensible est suffisant, les écarts thermiques peuvent s’intensifier jusqu’en fin de nuit où l’écart peut atteindre 5° (Figure 3). Pour les principaux types de temps, l’ICU disparaît presque totalement au lever du jour (après 6h) en même temps que l’altitude de la couche limite atmosphérique augmente (couche convective) [Labatut, 1997 ; Menut, 1997].
Alcoforado M.-J., Andrade H., 2000: « Noctural urban heat island in Lisbon (Portugal): min features and modelling attempts », Climatic Principles in urban planning, Portugal, 4 p.
Alliè G., 1997 : La pollution atmosphérique par l’ozone, Thèse de doctorat, U.F.R des Sciences Pharmaceutiques, Université Louis Pasteur de Strasbourg, 110 p.
Cantat O., 2004 : L’îlot de chaleur urbain parisien selon les « types de temps »,Norois, n° 191, p. 75-
Charabi Y., 2001 : L’îlot de chaleur urbain de la métropole lilloise : mesures et spatialisation, Thèse de doctorat, Université des Sciences et Technologies de Lille, 236 p.
Conrads L-A., 1975 : Observations of meteorological urban effects, the heat island of Utrecht, 83 p.
Endliger W., 1981 : « L’îlot de chaleur urbain d’Annecy. Quelques remarques sur le climat local d’une ville alpine », Revue de géographie alpine, Tome L XIX, n° 3, p. 407-420.
Escourrou G., 1991 : Le climat et la ville, Géographie d’aujourd’hui, Nathan Université, 190 p
Jauregui E., 1997: « Heat island development in Mexico city », Atmospheric Environment, volume 31, , p.3821-3831.
Labatut A., 1997 : Contribution à l’étude des flux d’ozone dans la couche de surface, Centre commun de recherche, Laboratoire d’Aérologie de Toulouse, 214 p.
Menut L., 1997 : Etude expérimentale et théorique de la couche limite atmosphérique en agglomération parisienne, Thèse de doctorat, Université Pierre et Marie Curie, Paris IV, 235 p.
Soedomo M., 1988 : Ozone troposphérique à l’échelle régionale : production et transfert dans le bassin parisien, Thèse de doctorat, U.E.R de Sciences, Université de Paris XII Val-de-Marne, 315 p.
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