Impacts des îlots de chaleur dans la région du Grand Toronto
La chaleur extrême en milieu urbain entraîne une augmentation du smog et a donc une incidence sur la santé publique. Notre but est de mettre à profit l'information sur les sciences de la Terre afin de mieux faire comprendre les effets des îlots thermiques urbains et d’appuyer l'élaboration de stratégies de planification efficaces liées à la détérioration de l'environnement et à la consommation de l'énergie dans le contexte du réchauffement climatique.
Leader: Matthew Maloley
Le sujet
L'effet d’îlot thermique qui se produit dans les centres urbains rend ces derniers particulièrement sujets aux vagues de chaleur extrême. La température de l'air, surtout la nuit, est généralement plus élevée en ville que dans les zones rurales avoisinantes. Cette différence de température s’explique par la faible végétation, le recours à des matériaux de construction et d’infrastructure qui absorbent la chaleur (béton, asphalte) et des bâtiments à niveaux multiples qui emprisonnent cette chaleur.
Grâce à la cartographie des variations des conditions des îlots thermiques urbains, les planificateurs peuvent obtenir l’information qui leur permet d’établir des mesures d’adaptation durant les épisodes de chaleur intense, comme l’ouverture de centres de rafraîchissement ou de services d’urgence dans les secteurs les plus vulnérables. La cartographie des îlots thermiques urbains peut également renseigner les municipalités sur les répercussions du développement urbain et guider les politiques d’adaptation à l'urbanisation constante et à l’élévation des températures (toits verts).
De concert avec les décideurs de la ville de Toronto, nous cherchons à déterminer et caractériser les incidences des îlots thermiques pour ainsi élaborer des options d’adaptation permettant de réduire les vagues de chaleur et d’y faire face. Nous utiliserons donc l'information géospatiale urbaine intégrée pour prévoir les variations à l'intérieur des îlots thermiques de la région du Grand Toronto.
Résultats
La température de l'air et la température en surface ont été mesurées à divers endroits pour caractériser la microclimatologie de la région. Des cartes du couvert terrestre ont également été produites pour relier les types de couvert et les régimes de température.
Imagerie thermique satellitaire
Nous avons créé un atlas thermique multitemporel à l'aide de 14 images de la région du Grand Toronto prises en été par le satellite Landsat, entre 1990 et 2008. Les images ont été corrigées et traitées pour permettre une estimation des températures de surface. Comme les images représentent des conditions climatiques légèrement différentes, on les a normalisées pour établir un régime thermique standard. Les cartes des températures normalisées ont alors été comparées pour établir les zones de chaleur/fraîcheur persistante ainsi que les changements thermiques durant la période à l'étude
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Carte produite avec des images Landsat 7, illustrant la température en surface, le 29 juin 2007, dans la région du Grand Toronto. Les images révèlent que les nouvelles banlieues de Mississauga et de Brampton présentent les températures diurnes de pointe les plus élevées. Image agrandie
Bien que la température en surface ne représente qu’une partie de l'effet d’îlot thermique, nous disposons néanmoins d’un aperçu des quartiers chauds et frais de la région du Grand Toronto (ci-dessus). Selon les images, en période de température diurne de pointe, la zone la plus chaude n’est pas le centre-ville, mais bien les nouvelles banlieues de Mississauga et Brampton.
Réseau sur place
Comme les cartes de la température en surface ne tiennent pas compte de l'interaction atmosphérique (vent, humidité) ni des différents taux d’émission de chaleur nocturne, il était important d’obtenir sur place la température de l'air et la température en surface. Un réseau de 30 stations de mesure a été constitué où des données ont été recueillies sur diverses surfaces en milieu urbain et rural entre juillet 2007 et octobre 2008. La caractérisation de l'effet d’îlot thermique dans la région du Grand Toronto se fait donc à l'aide de mesures sur le terrain et de mesures établies à l'aide des données satellitaires.
Sites de mesures de température sur place dans le Grand Toronto
Cartographie du couvert végétal
Comme nous le savons, la présence de végétation produit un effet rafraîchissant, mais il s’agit de déterminer la mesure de cet effet. À l'aide d’images multispectrales à haute résolution Quickbird, on a produit des cartes du pourcentage du couvert végétal et on les a comparées aux cartes des températures en surface. La comparaison pixel par pixel a permis d’établir un rapport direct entre le couvert végétal et la température en surface.
Carte du pourcentage de couverture terrestre, carte de la température en surface et comparaison graphique pixel par pixel. Cette comparaison indique que la présence de végétation peut aider au rafraîchissement d’un secteur.
Cette activité est encore en cours d’exécution et nous comptons avoir la cartographie thermique et les résultats des analyses des îlots thermiques urbains pour la région du Grand Toronto en mars 2009.
Liens
Clean Air Partnership: www.cleanairpartnership.org