Paramètres météorologiques : Etude bibliographique, analyse des enjeux et des besoins

Référentiel technique national

Paramètres météorologiques : Etude bibliographique, analyse des enjeux et des besoins

Les surfaces urbaines modifient les échanges d’énergie entre la surface et l’atmosphère, conduisant par exemple à la mise en place d’un îlot thermodynamique urbain. Une phase de stockage de chaleur par les surfaces urbaines pendant le jour puis de restitution pendant la nuit associée aux effets aérodynamiques de la morphologie des structures urbaines sur l’écoulement, affecte les paramètres météorologiques susceptibles d’influencer le comportement des polluants atmosphériques habituellement utilisés pour la modélisation de la qualité de l’air en ville. Or la représentativité de ces paramètres météorologiques est essentielle pour la qualité des modélisations.

Le présent document décrit les comportements thermodynamiques et météorologiques spécifiques aux écoulements en milieu urbain afin de mieux comprendre leur impact sur la représentativité des paramètres météorologiques, en particulier pour la modélisation de la qualité de l’air. L’îlot de chaleur urbain dans les différentes couches de l’atmosphère, la  couche limite urbaine, la distribution horizontale et verticale du vent, l’îlot d’humidité urbain font ainsi l’objet d’une étude bibliographique.

L’organisation spatiale et temporelle de ces phénomènes montre un impact non négligeable sur les paramètres météorologiques en milieu urbain, qu’il s’agisse : de la température à l’intérieur et au-dessus de la canopée urbaine, de l’épaisseur de la couche limite urbaine et de ses composantes dont la sous-couche rugueuse et la sous-couche inertielle, du profil vertical du vent et de la turbulence ainsi que de la convergence des directions du vent autour des villes. L’ensemble des variables météorologiques usuelles qui alimentent les modèles de dispersion est donc impacté. Une analyse de la prise en compte de ces paramètres météorologiques urbains dans les modèles de proximité est réalisée. Des recommandations d’usage sont proposées pour l’utilisation de ces données météorologiques, qu’elles soient issues de l’observation, de la modélisation (technique de descente d’échelle ou « downscaling »), ou qu’elles soient calculées par un préprocesseur météorologique.