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Les grandes villes modifient le climat jusqu'à des milliers de kilomètres d'elles

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4 333 lectures / 3 commentaires31 janvier 2013, 15 h 53

ville_japonTokyo - Japon
© Kei Zhang

Une nouvelle étude publiée dans Nature Climate Change montre que la chaleur générée au quotidien dans les zones urbaines altère le fonctionnement des courants-jets et autres systèmes atmosphériques majeurs. Elles impactent les températures dans des zones situées à des milliers de kilomètres, tantôt en les réchauffant tantôt en les refroidissant substantiellement.

La "pollution thermique" due aux grandes conurbations de l'hémisphère nord (immeubles et véhicules, entre autres sources) se traduit par un réchauffement hivernal sur de vastes périmètres dans les zones septentrionales d'Amérique du Nord et d'Asie. Les températures enregistrées dans des endroits reculés peuvent monter d'1°C, selon les conclusions d'une étude conjointe par la Scripps Institution of Oceanography, l'Université de Californie à San Diego, l'Université d'état de Floride et le National Center for Atmospheric Research. Simultanément, du fait de la modification de la circulation atmosphérique qu'elle entraîne, la pollution thermique peut inversement se traduire par une baisse d'1 °C, notamment en automne, dans certaines régions d'Europe.

L'effet net global sur les températures moyennes est quasiment négligeable : l'augmentation moyenne globale se limitant à 0,01 °C car la pollution thermique totale imputable aux activités humaines ne représente que 0,3 % de la chaleur transportée vers des latitudes plus hautes par la circulation atmosphérique et océanique.

Néanmoins, les chercheurs concluent que l'impact climatique est sensible et peut expliquer pourquoi certaines régions connaissent un réchauffement hivernal supérieur à celui prévu par les modèles informatisés. Ils estiment que les modèles devraient donc être revus pour tenir compte de l'influence de la pollution thermique.

"La consommation de carburants fossiles n'émet pas seulement des gaz à effet de serre mais elle affecte directement les températures sous l'effet de la chaleur dégagée par des sources telles que les immeubles et les véhicules," explique le chercheur du NCAR professeur Aixue Hu, co-auteur de l'étude. "Bien qu'une grande partie de cette pollution thermique soit concentrée dans les grandes villes, ce phénomène peut altérer les conditions atmosphériques dans un sens ou dans l'autre, et ce, sur des distances considérables."

Un phénomène à ne pas confondre avec l'effet d'ilot de chaleur urbain

Les chercheurs soulignent qu'il ne faut pas confondre ces effets de pollution thermique avec celui qu'on appelle l'effet d'îlot de chaleur urbain. Ces îlots sont essentiellement fonction de la chaleur emmagasinée et réfléchie par l'asphalte, les immeubles, et autres installations urbaines, tandis que la nouvelle étude se penche sur la chaleur produite directement par les transports, les appareils de chauffage et d'air conditionné, et autres activités de ce type.

Le professeur Hu, épaulé par les principaux contributeurs de l'étude les professeurs Guang Zhang de Scripps et Ming Cai de l'université d'Etat de Floride, ont analysé la consommation énergétique couvrant tout un éventail d'activités allant du chauffage domestique aux transports, qui génèrent un surplus de chaleur. La consommation mondiale d'énergie en 2006 correspondait à 16 terawatts (1 terawatt, ou TW, équivaut à 1 trillion de watts) en usage constant. Sur ce total, environ 6,7 TW était consommée par les 86 aires métropolitaines de l'hémisphère nord.

A l'aide d'une modélisation atmosphérique, les auteurs ont trouvé que l'influence de cette pollution thermique peut même élargir les courants-jets[1] (jet streams en anglais), ces puissants vents d'altitude.

Courant jet au dessus de l'Europe
© Meteomedia AG

"Nous avons trouvé que l'énergie consommée collectivement dans de multiples zones urbaines peut réchauffer l'atmosphère à distance, à des milliers de kilomètres du foyer de consommation d'énergie," rapporte le Professeur Zhang. "Cet effet est dû à l'altération de la circulation atmosphérique."

Les chercheurs ont ainsi constaté que la pollution thermique diffère de l'énergie naturellement diffusée dans l'atmosphère. En effet, la plus grande source de chaleur, le soleil, réchauffe l'atmosphère et la surface terrestre ; la circulations atmosphérique diffuse ensuite cette énergie dans els différentes régions du globe. La consommation d'énergie engendrée par les activités humaines, au contraire, tend à diffuser une énergie passive et captive depuis des millions d'années, essentiellement sous forme de pétrole ou de charbon.

Bien que la quantité d'énergie générée par l'homme ne représente qu'une petite portion de celle qui est véhiculée par la nature, elle se concentre dans les zones urbaines. Or, dans l'hémisphère nord, ces zones urbaines sont souvent juste en-dessous des grands creux barométriques (ou talwegs) et courants-jets.

"Les zones métropolitaines les plus peuplées et énergivores au monde sont le long des côtes est et ouest d'Amérique du Nord et en Eurasie, sous les principaux creux et crêtes barométriques," explique le Professeur Cai. "L'émission de cette pollution thermique concentrée perturbe sensiblement les systèmes de circulation atmosphérique en altitude, et modifie les températures de surface dans des régions éloignées de la zone d'où provient la pollution thermique."

Notes

  1. Le courant jet ou jet stream en anglais est un courant rapide d'altitude qui se situe dans les limites supérieures de la troposphère (entre 6 et 15 km d'altitude).  Il atteint une vitesse généralement située entre 250 et 360 km/h. Il se forme à la frontière entre les masses d'air chaudes de l'équateur et celles froides des pôles (Meteomedia AG).

Source

Cities change temperatures for thousands of miles - UCAR
Traduction pour notre-planete.info : Michelle Vuillerot

Référence

Energy consumption and the unexplained winter warming over northern Asia and North America ; Guang J. Zhang, Ming Cai & Aixue Hu - Nature Climate Change (2013) doi:10.1038/nclimate1803

Auteur

avatar Christophe Magdelaine / notre-planete.info - Tous droits réservés

3 commentaires

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Arenaria18 le 02/02/2013, 14:28
Cet article m'interpelle, surtout par rapport à tout ce qui se passe actuellement à Pékin, cette envolée effrayante de pollution urbaine, et ces nuages compactes et noirâtres emmagasinés depuis des semaines, rendent l'air et l'atmosphère invivable...
Je pointe du doigt, la frénésie de l'industrialisation, l'appât du gain facile et rapide, et la négligence totale concernant la qualité de vie des population :)
Ah cette notion bafouée de développement durable, c'est vraiment pathétique d'en arriver là....
Merci pour votre article, toutefois je trouve la carte intéressante et très parlante, je crains souvent pour la région méditerranéenne, la pêche à outrance, la pollution côtière, la surpopulation, la perte de la biodiversité, et maintenant le réchauffement des courants marins et atmosphérique, qu'en est-il de demain, pour cet hotspot de biodiversité mondial !!!alerte
Denis, Marseille le 02/02/2013, 17:41
Nous sommes en train de nous empoisonner par notre consommation et notre nombre. Il faudrait de toute urgence stopper la prolifération humaine à la surface de cette planète. Œuvrons tous ensemble pour une "Démographie Responsable".alerte
Strange le 04/02/2013, 18:04
Un article titre ainsi " Passer un jour à Pékin équivaut à fumer un paquet de cigarette" http://www.slate.fr/lien/54863/chine-pollution-paquet-cigarettesalerte

Votre nom ou pseudo :

Vous êtes un humain ? Prouvez-le ! Sur quelle planète vivons-nous ? C'est la

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