"Caractérisation des îlots de chaleur urbains par zonage climatique et mesures mobiles : Cas de Nancy".

Elle se déroulera le jeudi 11 décembre 2014 à 9h30 - Amphithéâtre 7 - Bâtiment du 2ème cycle - Université de Lorraine - Faculté des Sciences et Technologies - 54500 Vandoeuvre-lès-Nancy

Les travaux de thèse seront présentés devant un jury composé de :

rapporteurs:

M. Valéry MASSON, CNRM-GAME, Météo France (Rapporteur)
Mme Marjorie MUSY, Laboratoire CERMA, Ensa Nantes / IRSTV Nantes (Rapporteur)

Examinateurs:

Mme Christiane WEBER, Laboratoire LIVE, Université de Strasbourg (Examinateur)
M. Gérard HÉGRON, IFSTTAR, Département AME (Examinateur)
Mme Céline PHILLIPS, ADEME Service Climat, (Examinateur)
M. Mathieu PETRISSANS, Laboratoire Lermab, Université de Lorraine (Directeur de thèse)
M. Julien BOUYER, Cerema Direction Territoriale Est (Co-encadrant de thèse)
M. Rémy CLAVERIE, Cerema Direction Territoriale Est (Co-encadrant de thèse)

La soutenance sera également suivie d'un pot auquel vous êtes cordialement invités, salle réunion entrée 4A 3eme étage LERMAB  .




Résumé
Le quatrième rapport d’avancement du GIEC (Groupe d’experts Intergouvernemental sur
l’Évolution du Climat) indique que les villes européennes seront impactées par des modifications
climatiques au cours du XXIième siècle, avec notamment avec des épisodes caniculaires
plus fréquents et plus intenses. L’îlot de chaleur urbain (ICU), défini comme l’anomalie positive
de température d’air existant entre le centre d’une agglomération et les zones rurales environnantes,
peut accentuer l’impact néfaste des canicules en matière d’inconfort thermique extérieur
voire de risque sanitaire, et de charge de refroidissement des bâtiments.
Afin de répondre au défi de l’adaptation au changement climatique, les aménageurs ont
principalementaccèsàuneinformationqualitativeprésentéesousformederecommandationset
debonnespratiques.Laplupartdesmodèlesnumériquesexistants,deplusenplusperformants,
requièrent des connaissances et des compétences en climatologie urbaine pour les mettre en
œuvre et analyser leurs sorties. Dans ce contexte, il est nécessaire de proposer aux aménageurs
de nouvelles approches, produisant une information adaptée pour évaluer quantitativement
l’impact climatique de différentes propositions d’aménagement.
Cette thèse avait pour objectif d’étudier la faisabilité du développement d’un modèle de
diagnostic climatique mobilisable pour les phases de planification urbaine. Le travail a consisté
à caractériser le phénomène d’ICU à partir de mesures mobiles à haute résolution spatiale dans
la canopée urbaine sur l’agglomération de Nancy.
Dans le but de structurer spatialement l’analyse du climat urbain, une classification climatique
(“Local Climate Zone”, “LCZ”) a tout d’abord été appliquée. L’objectif de cette classification
est de construire des zones homogènes à la fois du point de vue climatique et du point de
vue des caractéristiques urbaines. Au sein d’un échantillon réduit de treize zones, sept indicateurs
urbains, relatifs à la morphologie urbaine et à l’occupation du sol, ont été calculés. Ces
indicateurs ont permis d’établir des correspondances entre les fragments urbains de l’échantillon
et les différentes typologies de la classification LCZ.
Par la suite, plusieurs séries de mesures mobiles ont été effectuées en période estivale à l’aide
d’un véhicule instrumenté, afin d’observer in situ les spécificités climatiques des LCZ recensées
dans l’agglomération. L’analyse individuelle des zones climatiques a révélé que celles-ci sont
relativement homogènes du point de vue thermique, particulièrement en période nocturne. La
comparaison de l’ensemble des comportements thermiques a indiqué que les différences de
température d’air entre LCZ sont significatives en période nocturne. L’étude du cycle journalier
de température a permis d’observer que les LCZ présentent des températures d’air proches pendant
la matinée et la majeure partie de l’après midi, et connaissent un refroidissement nocturne
selon deux phases successives. Dans le but de comparer la dynamique de rafraîchissement nocturne
sur plusieurs jours, un indicateur climatique a été proposé, puis mis en relation avec les
indicateurs urbains calculés.
L’association de la classification LCZ et de mesures mobiles a rendu possible l’analyse détaillée
de l’ICU à différentes échelles spatiales. Cette approche “simplifiée” et pédagogique est
en mesure de fournir une information quantitative, et peut de ce fait servir de base au développement
d’un outil opérationnel de prise en compte du climat local à l’étape de conception du
projet urbain.