Météo-France / Eddy Duluc
Microclimat urbain à Paris : la ville peut aussi modifier les pluies et les orages
12/08/2024Vous connaissez la surchauffe urbaine, ou îlot de chaleur urbain ? Nos chercheur.e.s viennent de montrer qu’à Paris, l’effet de l’urbanisation sur l’atmosphère ne se limite pas à la chaleur mais touche aussi les pluies … La ville peut en effet modifier la localisation des orages et leur intensité.
Un vaste projet de recherche dans le cadre des Jeux Olympiques et Paralympiques Paris 2024
À l’occasion du plus grand évènement sportif de la planète, Météo-France coordonne le “Research Demonstration Project Paris Olympics 2024” 1: un vaste projet de recherche international sur la prévision météorologique en milieu urbain coordonné par Valéry Masson, chercheur au Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM : Météo-France / CNRS - Centre national de la recherche scientifique).
Paris, zone densément peuplée avec près de 20 238 habitants par km2 (soit la 7e ville en densité dans le monde, devant Séoul), crée en effet son micro-climat. L’effet de surchauffe urbaine ou ICU qui se manifeste surtout en soirée et la nuit par des températures plus élevées en milieu urbain que dans les zones rurales environnantes en est un exemple. Météo-France dispose de moyens de prévision uniques, à haute résolution, pour prévoir le temps à l’échelle de la ville.
Dans le cadre de ce projet de recherche, Météo-France a mené une étude spécifique sur l’impact de la ville sur les pluies et les orages. Nos équipes ont étudié 13 ans de données d’observation d’éclairs et de radar de pluie (2010 à 2022) à Paris.
L’urbanisation influence la localisation des orages
L’analyse de ces données montre que l’activité électrique sur l’agglomération parisienne était renforcée selon un axe s’étirant vers le nord-est, de la Petite Couronne jusqu’au sud de l’Oise, à 50 km du centre de Paris.
L’urbanisation influence l’intensité des orages
Nos chercheur.e.s ont ensuite simulé quelques situations orageuses en 3D grâce à nos modèles et à notre puissance de calcul en comparant leur évolution en milieu urbain à celle qu’elles auraient eu en milieu végétalisé. Ces simulations ont aussi montré que la ville peut influencer sur l’intensité pluvieuse des orages.
Quel est le mécanisme à l’œuvre ?
Un cas d’orage d’orage simulé du 7 mai 2022 permet de mieux comprendre le processus : la chaleur supplémentaire émise par les surfaces urbaines (routes, bâtiments, parkings, etc) surchauffées par le soleil favorise l’après-midi l’ascension d’air chaud depuis les zones proches du sol vers les altitudes plus élevées (quelques kilomètres). Cela entraîne la formation de nuages puis de pluie. Ce processus est similaire à celui qui guide la formation des orages d’été de fin d’après-midi après de fortes chaleurs y compris en campagne. Mais ici, le phénomène est limité à une petite zone géographique (la ville).
On observe sur ce cas des cumuls de pluie plus importants dans les simulations ayant pris en compte l’urbanisation que dans celles avec uniquement des zones de végétation. Ces résultats ont été récemment publiés dans une revue scientifique internationale2. Ils corroborent l’intérêt de représenter explicitement les surfaces de diverses nature (urbanisées, végétalisées etc.) dans les systèmes de modélisation et de prévision numérique afin d’anticiper au mieux les phénomènes météorologiques.
1Depuis plusieurs années, et en particulier durant toute la durée des Jeux Olympiques, le projet de recherche fédère des météorologues et des universitaires issus de nombreux pays : Allemagne, Australie, Canada, Chine, Suède, Royaume-Uni, États-Unis...ainsi qu’en France (IPSL-Institut Pierre-Simon Laplace, Airparif École nationale des ponts et chaussées) pour comparer collectivement les performances des modèles de prévision météorologique à fine échelle les plus innovants, en opération ou en développement, et en tirer des pistes pour l'amélioration des modèles futurs. Valéry Masson, chercheur au Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM : Météo-France / CNRS - Centre national de la recherche scientifique) coordonne ce projet soutenu par l’Organisation Mondiale de la Météorologie, et qui mobilise plusieurs équipes de recherche et des services opérationnels à Météo-France.
2Forster, A., Augros, C. & Masson, V. (2024) Urban influence on convective precipitation in the Paris region: Hectometric ensemble simulations in a case study. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 1–24.
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