Températures de surface et mesures mobiles confrontées aux zones climatiques locales : exemples des agglomérations de Tokyo et de Lyon

Surface temperatures and mobile measurements compared to local climate zones: examples of the Tokyo and Lyon conurbations

Université Jean Moulin Lyon 3, UMR 5600 CNRS Environnement Ville Société, Lyon, France

^* Auteur de correspondance : florent.renard@univ-lyon3.fr

Résumé

Les zones climatiques locales (ZCL) sont de plus en plus utilisées dans toutes les problématiques liées au changement climatique en milieu urbain, notamment pour les opérations d’aménagement ou de requalification portant sur l’îlot de chaleur, les microclimats et le confort thermique. Fondées sur des critères a priori, ces dernières nécessitent d’être confrontées à la réalité du terrain afin de s’assurer de leur validité avant toute utilisation. C’est l’objet de cette étude portant sur les agglomérations témoins de Lyon et de Tokyo, où ces zones climatiques n’ont pour le moment pas été réellement utilisées. L’analyse proposée confronte ce découpage thermo-morphologique aux températures de surface provenant des mesures de Landsat de 2000 à 2019 (single channel algorithm) et de mesures mobiles de la température de l’air, effectuées au sein des agglomérations en été. Les ZCL sont extraites par photo-interprétation pour Lyon et par classification supervisée pour Tokyo. Les températures sont étudiées en fonction des ZCL à l’aide du test statistique de Kruskal-Wallis suivi de la procédure de comparaison multiple par paires Steel-Dwass-Critchlow-Fligner. Les résultats indiquent des différences significatives entre les ZCL pour les températures de l’air et de surface et confirment ainsi l’intérêt de leur utilisation. Les ZCL les plus fraîches sont celles qui présentent une couverture végétalisée. Plus précisément, on remarque un gradient thermique décroissant avec la quantité de biomasse disponible au sein des ZCL mais également avec la hauteur des bâtiments en raison de l’effet d’ombrage.

Abstract

Local Climate Zones (LCZs) are increasingly used in all issues related to climate change in urban areas, particularly for development or requalification operations involving heat islands, micro-climates and thermal comfort. Based on a predefined set of criteria, these require a comparison with the reality on the ground in order to ensure their validity before any use is made of them. This is the purpose of this study on the reference agglomerations of Lyon and Tokyo, where these climatic zones have not yet been really used. The proposed analysis compares this thermo-morphological subdivision with surface temperatures from Landsat measurements from 2000 to 2019 (single channel algorithm) and mobile air temperature measurements taken within the agglomerations in summer. The LCZs are extracted by photo-interpretation for Lyon and by supervised classification for Tokyo. Temperatures are studied as a function of LCZs using the statistical Kruskal-Wallis test followed by the Steel-Dwass-Critchlow-Fligner multiple pair comparison procedure. The results indicate significant differences between LCZs for air and surface temperatures and thus confirm the value of their use. The coolest LCZs are those with a vegetated cover. More specifically, a decreasing thermal gradient can be observed with the amount of biomass available within the LCZs but also with the height of the buildings due to the shading effect.