Comment le béton, l’asphalte et les îlots de chaleur urbains ajoutent au malheur des vagues de chaleur

Changement climatique

Comment le béton, l’asphalte et les îlots de chaleur urbains ajoutent au malheur des vagues de chaleur

Un graphique montre comment différentes surfaces se réchauffent au cours d'une chaude journée d'été typique. Avec une température élevée de 38 degrés Celsius ou 100 degrés Fahrenheit, l'herbe chauffe jusqu'à 40 °C (104 °F), tandis que l'asphalte chauffe jusqu'à 65 °C (149 °F).

Il ne faut qu’une fraction de seconde pour subir une brûlure assez grave. L'asphalte et le béton exposés à la lumière directe du soleil peuvent souvent atteindre des températures de surface allant jusqu'à 82 degrés Celsius (180 degrés Fahrenheit) les jours les plus chauds, a déclaré le Dr Kevin Foster, qui dirige l'Arizona Burn Center à Phoenix.

Les prévisionnistes prévoient une nouvelle vague de chaleur à Phoenix cette semaine après que le service météorologique national américain a déclaré que la ville avait été étouffée par des températures élevées supérieures à 43°C (115°F) pendant 30 jours consécutifs en juillet. Partout en Europe, des records de températures élevées ont chuté cet été et des vagues de chaleur majeures dans une grande partie du monde devraient persister jusqu'en août.

En raison des températures élevées à Phoenix, les médecins ont soigné de nombreux patients qui souffraient de brûlures en tombant au sol ou en touchant des surfaces beaucoup plus chaudes que la température de l'air enregistrée.

Les températures de surface jouent un rôle essentiel dans la température ambiante et présentent également un risque pour la santé lors d’épisodes de chaleur extrême.

Lors des vagues de chaleur, une quantité importante de l'énergie solaire est absorbée et réfléchie par les surfaces exposées à ses rayons, entraînant une augmentation significative de leur température. Ces surfaces chaudes transfèrent ensuite leur chaleur à l’air ambiant, augmentant ainsi la température globale de l’air. Alors que certaines surfaces perméables et humides, comme l'herbe ou la terre, absorbent moins de chaleur, d'autres matériaux de construction comme l'asphalte ou le béton sont capables d'absorber jusqu'à 95 % de l'énergie solaire, qui est ensuite rayonnée dans l'atmosphère environnante.

Les jours où le thermomètre indique 38°C (100°F), cette température fait référence à la température de l'air, que les météorologues mesurent généralement à plus d'un mètre (plusieurs pieds) au-dessus de la surface. Cependant, à ces températures, les surfaces telles que l'asphalte ou le ciment peuvent atteindre des températures supérieures à 65°C (149°F), ce qui peut provoquer des brûlures cutanées. Il est important d'être conscient de ces températures de surface et de prendre des précautions pour éviter les blessures.

Le processus de développement urbain modifie profondément le paysage. Les surfaces naturelles et perméables sont remplacées par des structures imperméables comme les bâtiments et les routes. Cela crée ce que les climatologues appellent des « îlots de chaleur urbains », des zones au sein des villes qui connaissent des températures nettement plus élevées que les régions rurales voisines.

Ce sont également des zones à forte concentration de population. En Europe, près de la moitié des écoles et des hôpitaux des villes sont situés dans des îlots de chaleur urbains, exposant les populations vulnérables à des températures dangereuses pour la santé alors que les impacts du changement climatique s'aggravent, selon l'agence environnementale de l'Union européenne.

Sur une base annuelle moyenne, les températures de l'air dans les grandes villes pourraient être de 1 à 3 °C (1,8 à 5,4 °F) plus élevées que celles de leurs environs ruraux.

Selon l'Agence américaine de protection de l'environnement, la température moyenne annuelle de l'air d'une ville d'un million d'habitants ou plus peut être de 1 à 3 °C (1,8 à 5,4 °F) plus chaude que celle de ses environs. Par une nuit claire et calme, cette différence de température peut même atteindre 12°C (22°F) par rapport aux zones rurales.

Les îlots de chaleur urbains sont créés par une combinaison de facteurs. Les espaces verts et la végétation jouent un rôle essentiel dans la réduction des températures de surface grâce à l'évapotranspiration, où les plantes libèrent de l'eau dans l'air ambiant, dissipant ainsi la chaleur ambiante. Pendant ce temps, la géométrie urbaine, avec ses structures obstructives, emprisonne la chaleur la nuit. De plus, les surfaces urbaines absorbent et stockent plus de chaleur que la couverture végétale naturelle, ce qui augmente encore les températures. Comprendre ces facteurs nous aide à créer des villes plus fraîches et plus durables.

Les propriétés des matériaux urbains, en particulier la réflectance solaire, l'émissivité thermique et la capacité thermique, influencent également le développement des îlots de chaleur urbains, car elles déterminent la manière dont l'énergie solaire est réfléchie, émise et absorbée.