Modélisation du cycle urbain de l’eau dans une perspective de changement climatique : application aux îlots de fraîcheur urbains de Dijon Métropole

Début de thèse : octobre 2020

Financement : région Bourgogne Franche-Comté

Directeurs : Yves Richard (Biogéosciences, équipe CRC) et Thomas Thévenin (Laboratoire ThéMA Dijon)

Soutenance le 16 décembre 2024

Résumé

Conséquence du changement climatique, les canicules se multiplient et s’intensifient. Dans le même temps, toujours plus d’hommes habitent en ville où se développent des îlots de chaleur urbains (ICUs). Canicules et ICUs combinés contribuent à l’émergence de risques sanitaires adossés au stress thermique. La France « a découvert » ce risque en 2003. Fortes de cette expérience, les politiques de prévention se sont développées. Mais la prévention ne suffit pas et doit être associée à des politiques d’adaptation au changement climatique. L’urbanisme est à réinterroger. Choix des matériaux, des couleurs, des formes urbaines sont à travailler. Mais, en termes de rafraîchissement, le plus grand potentiel réside dans la végétalisation des villes. Les végétaux, en évapo-transpirant, rafraîchissent l’air ambiant. Créer des espaces végétalisés c’est favoriser un rafraîchissement souvent appelé « îlot de fraîcheur urbain » (IFU). Face à ces enjeux, les aménageurs sont de plus en plus en demande d’outils pour savoir où et comment végétaliser à l’échelle métropolitaine. Il s’agit donc d’avoir une approche systémique où l’on modélise le climat de la ville en intégrant les espaces végétalisés et les méthodes de scénarisation basées sur les besoins locaux. Cette approche repose sur la modélisation numérique. Avec la plateforme SURFEX couplée au modèle de climat Méso-NH développé par Météo France, nous testons dans un premier temps la sensibilité du modèle à une meilleure description de la végétation urbaine. Cette première étape permet de valider une simulation de référence qui fait office de témoin pour la suite de l’expérimentation. L’application porte sur Dijon Métropole qui dispose d’un réseau de 72 capteurs de température (MUSTARDijon), un indispensable pour la validation de la simulation de référence. La canicule de 2020 est caractérisée par une sécheresse qui s’est accentuée au cours de l’été et constitue une période d’étude idéale pour vérifier l’impact de la végétation en période de sécheresse à l’échelle de la ville. La co-construction de scénarios de végétalisation se fait dans le cadre d’un projet européen (RESPONSE H2020) avec le service d’aménagement urbain de Dijon Métropole. Suite à cette étape de travail, nous proposons des méthodes intégrées de calcul de scénarios de végétalisation à fine échelle. Ces scénarios peuvent ensuite être testés et comparés à la simulation de référence. Une attention particulière est accordée aux valeurs d’UTCI et d’ICU qui permettent de prendre la mesure de l’impact de l’ajout de végétation sur les températures à l’échelle de la rue.

Mots-clés

îlot de fraîcheur ; végétalisation ; géoprospective ; modélisation climatique ; îlot de chaleur ; fortes chaleurs

Composition du jury

Vincent Dubreuil, université Rennes 2 – rapporteur
Valéry Masson, CNRM & Météo-Franc – rapporteur
Julia Hidalgo, université Toulouse Jean Jaurès – examinatrice
Anne Puissant, université de Strasbourg – examinatrice
Thomas Thevenin, université de Bourgogne – directeur de thèse
Yves Richard, université de Bourgogne – co-directeur de thèse
Julien Pergaud, université de Bourgogne -, co-encadrant

extrait:

lien_externe:

titre:

Modélisation du cycle urbain de l'eau dans une perspective de changement climatique : application aux îlots de fraîcheur urbains de Dijon Métropole

date_de_debut_these:

octobre 2020

nom:

Poupelin

date_de_debut_these_numerique:

202010

kc_data:

a:8:{i:0;s:0:"";s:4:"mode";s:0:"";s:3:"css";s:0:"";s:9:"max_width";s:0:"";s:7:"classes";s:0:"";s:9:"thumbnail";s:0:"";s:9:"collapsed";s:0:"";s:9:"optimized";s:0:"";}

kc_raw_content:

Modélisation du cycle urbain de l'eau dans une perspective de changement climatique : application aux îlots de fraîcheur urbains de Dijon Métropole

Début de thèse : octobre 2020

Financement : région Bourgogne Franche-Comté

Directeurs : Yves Richard (Biogéosciences, équipe CRC) et Thomas Thévenin (Laboratoire ThéMA Dijon)

Soutenance le 16 décembre 2024

 

 

Résumé

Conséquence du changement climatique, les canicules se multiplient et s'intensifient. Dans le même temps, toujours plus d'hommes habitent en ville où se développent des îlots de chaleur urbains (ICUs). Canicules et ICUs combinés contribuent à l'émergence de risques sanitaires adossés au stress thermique. La France "a découvert" ce risque en 2003. Fortes de cette expérience, les politiques de prévention se sont développées. Mais la prévention ne suffit pas et doit être associée à des politiques d'adaptation au changement climatique. L'urbanisme est à réinterroger. Choix des matériaux, des couleurs, des formes urbaines sont à travailler. Mais, en termes de rafraîchissement, le plus grand potentiel réside dans la végétalisation des villes. Les végétaux, en évapo-transpirant, rafraîchissent l'air ambiant. Créer des espaces végétalisés c'est favoriser un rafraîchissement souvent appelé "îlot de fraîcheur urbain" (IFU). Face à ces enjeux, les aménageurs sont de plus en plus en demande d'outils pour savoir où et comment végétaliser à l'échelle métropolitaine. Il s'agit donc d'avoir une approche systémique où l'on modélise le climat de la ville en intégrant les espaces végétalisés et les méthodes de scénarisation basées sur les besoins locaux. Cette approche repose sur la modélisation numérique. Avec la plateforme SURFEX couplée au modèle de climat Méso-NH développé par Météo France, nous testons dans un premier temps la sensibilité du modèle à une meilleure description de la végétation urbaine. Cette première étape permet de valider une simulation de référence qui fait office de témoin pour la suite de l'expérimentation. L'application porte sur Dijon Métropole qui dispose d'un réseau de 72 capteurs de température (MUSTARDijon), un indispensable pour la validation de la simulation de référence. La canicule de 2020 est caractérisée par une sécheresse qui s'est accentuée au cours de l'été et constitue une période d'étude idéale pour vérifier l'impact de la végétation en période de sécheresse à l'échelle de la ville. La co-construction de scénarios de végétalisation se fait dans le cadre d'un projet européen (RESPONSE H2020) avec le service d'aménagement urbain de Dijon Métropole. Suite à cette étape de travail, nous proposons des méthodes intégrées de calcul de scénarios de végétalisation à fine échelle. Ces scénarios peuvent ensuite être testés et comparés à la simulation de référence. Une attention particulière est accordée aux valeurs d'UTCI et d'ICU qui permettent de prendre la mesure de l'impact de l'ajout de végétation sur les températures à l'échelle de la rue.

 

Mots-clés

îlot de fraîcheur ; végétalisation ; géoprospective ; modélisation climatique ; îlot de chaleur ; fortes chaleurs

 

Composition du jury

Vincent Dubreuil, université Rennes 2 - rapporteur
Valéry Masson, CNRM & Météo-Franc - rapporteur
Julia Hidalgo, université Toulouse Jean Jaurès - examinatrice
Anne Puissant, université de Strasbourg - examinatrice
Thomas Thevenin, université de Bourgogne - directeur de thèse
Yves Richard, université de Bourgogne - co-directeur de thèse
Julien Pergaud, université de Bourgogne -, co-encadrant