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Formes urbaines et ilots de chaleurs
Simulations et outils d’aides à la décision pour une ville durable
Thibaut VAIRET
Directeur de thèse : Thomas THEVENIN Co-directeur : Yves RICHARD (CRC)
Grand Dijon, 2014)
Présentation ThéoQuant Mercredi 17 Mai 2017
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Un Ilot de chaleur … quésaco ?
Différentes méthodes d’études de l’ICU au Grand Dijon
Mes travaux
Plan
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« C’était une nuit sans vent,
une de ces nuits d’étuve où l’air de Paris surchauffé entre dans la poitrine comme une vapeur de four. »
Bel-Ami, 1885, Guy de Maupassant
îlot de chaleur urbain … quèsaco ?
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îlot de chaleur urbain … quèsaco ?
Différence de température entre la ville et sa campagne
« C’était une nuit sans vent, une de ces nuits d’étuve où l’air de Paris surchauffé entre dans la poitrine comme une vapeur de four. »
Bel-Ami, 1885, Guy de Maupassant
Phénomène nocturne Période estivale
LBNL. 2000
Dépendant des variables climatiques locales et globales
Dépendant des variables urbaines
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îlot de chaleur urbain … quèsaco ?
Différence de température entre la ville et sa campagne
« C’était une nuit sans vent, une de ces nuits d’étuve où l’air de Paris surchauffé entre dans la poitrine comme une vapeur de four. »
Bel-Ami, 1885, Guy de Maupassant
Phénomène nocturne Période estivale
LBNL. 2000
Dépendant des variables climatiques locales et globales
Dépendant des variables urbaines
Conséquences ?
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îlot de chaleur urbain … quèsaco ?
Différence de température entre la ville et sa campagne
« C’était une nuit sans vent, une de ces nuits d’étuve où l’air de Paris surchauffé entre dans la poitrine comme une vapeur de four. »
Bel-Ami, 1885, Guy de Maupassant
LBNL. 2000 INED. 2003
Le Monde. 2010
Phénomène nocturne Période estivale
Dépendant des variables climatiques locales et globales
Dépendant des variables urbaines
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îlot de chaleur urbain théorique…
Cas Dijonnais
Pour le Grand Dijon :
ICU théorique de 6.5°C environ
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Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Double approche
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Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Double approche
Mesures instrumentales
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Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Double approche
Simulations numériques Mesures instrumentales
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60 Sondes sous abris mesurant T et HR depuis
juin 2014 : • placés sites ventilés
• sur candélabres publics, • 3m du sol
Comment étudier l’ICU Dijonnais ? Mesures UrbaineS de la Température dans
l’Agglomération du gRand Dijon (MUSTARDijon)
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Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
En été 2014, la magnitude de l'ICU fut en moyenne de 4°C lors nuits propices (soleil la veille et absence de vent)
Principaux résultats : MUSTARDijon
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Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Campagne de mesure VéloClim’
Méthodologie mise en œuvre :
prévision (échéance 36h) des nuits où l'ICU va se développer
équipement d'un vélo cargo
réalisation de transects (en début de nuit) avec le vélo équipé :
•d'une sonde hydro-thermométrique ;
•d'un anémomètre girouette ;
•d'un GPS différentiel.
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Mesures géolocalisées par GPS de T et Q tous les 5m : • parcours de 35km répété à l’identique (au coucher du soleil après une belle journée) •Différence entre les relevés et la station Météo-France Dijon-Longvic
Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Résultats VéloClim’
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Mesures géolocalisées par GPS de T et Q tous les 5m : • parcours de 35km répété à l’identique (au coucher du soleil après une belle journée) •Différence entre les relevés et la station Météo-France Dijon-Longvic
Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Résultats VéloClim’
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Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Simulations numériques Modèle WRF
Il semble que l’ICU Dijonnais soit simulé ICU de manière réaliste…
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Comment étudier l’ICU Dijonnais ?
Simulations numériques Modèle WRF
Place de la Lib, été 2015
Le modèle est plus froid de 2°C en moyenne
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Mes recherches
1er étape: Etudier l’ICU Dijonnais
avec différentes formes urbaines
- Quelles sont les dynamiques urbaines du GD ?
- Formes urbaines : - Réalisables - Utopiste - Pessimiste
Protocole expérimental
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Mes recherches
1er étape: Etudier l’ICU Dijonnais
avec différentes formes urbaines
- Quelles sont les dynamiques urbaines du GD ?
- Formes urbaines : - Réalisables - Utopiste - Pessimiste
2nd étape: Formes urbaines et test de sensibilité
- Pourcentage de végétation - Albédo - Facteur vue du ciel - …
Protocole expérimental
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Mes recherches
1er étape: Etudier l’ICU Dijonnais
avec différentes formes urbaines
2nd étape: Formes urbaines et test de sensibilité
- Quelles sont les dynamiques urbaines du GD ?
Formes urbaines : - Réalisables - Utopiste - Pessimiste
- Pourcentage de végétation - Albédo - Facteur vue du ciel - …
Modèle Anglo-saxon
WRF
International
Modèle Français
Meso-nh
Météo-France
Réseau In situ
MUSTARD
Dijon
Protocole expérimental
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Générer différentes formes urbaines du GD
-Formes cohérentes
1er étape
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Base de données
cadastrale du GD
Logiciel
MUP-City
Logiciel de
SIG
(Arcgis/Qgis)
Simulation
(Meso-NH
WRF)
Développement urbain fractal
1er étape
Générer différentes formes urbaines du GD
Limite : les changements doivent être importants pour être visibles
lors des simulations
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Générer différentes formes urbaines du GD
-Formes cohérentes
1er étape
De quoi seront constituées les nouvelles mailles urbanisées ?
Doigt de gant ? Densifier ? Etalement anarchique ?
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Générer différentes formes urbaines du GD
-Formes irréelles
1er étape
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Base de données
cadastrale du GD
Logiciel
MUP-City
Logiciel de
SIG
(Arcgis/Qgis)
Simulation
(Meso-NH
WRF)
Développement urbain fractal
1er étape
Générer différentes formes urbaines du GD
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Nord
2km 0 2km 0
2ième étape
Test de sensibilité
Quelles est la « sensibilité » thermique des formes urbaines (Etape 1) à la variation de différents facteurs urbains ?
Pourcentage de végétation Albédo Facteur vue du ciel Isolation/ Age du bâti …
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Nord
2km 0
Simulation de différentes surfaces pour des couleurs différentes.
2km 0
APUR,2014
2ième étape
Test de sensibilité Albédo
L'albédo est le pouvoir réfléchissant d'une surface. Il s’agit du rapport entre l'énergie lumineuse réfléchie à l'énergie lumineuse
incidente.
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DIJON
Agglomération du Grand Dijon et différence des températures à 2m entre simulation de contrôle et
simulation d’albédo TMR 100%.
2ième étape
Test de sensibilité Albédo
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Merci de votre attention
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