Outils de modélisation climatique

Séance 4/ 25 mars 2022 / Groupe MODELE

Lors du séminaire Balade sensible (dans la ville trop chaude), Arnaud Le Bris a présenté différents outils de modélisation climatique, permettant de spéculer sur les changements climatiques à différentes échelles, et des projets de recherche sur le climat.

Les projets de recherche

Le projet URCLIM (2017-2021) cherche à démontrer s’il est possible de réaliser des services climatiques urbains intégrés pour les urbanistes et les acteurs associés, en utilisant des données en open-source et des données climatiques régionales. Les différents articles scientifiques issus de ce projet sont accessibles ici.

 

Le projet HIATUS (Historical Image Analysis for Territory evolUtion Stories) a pour but d’automatiser une méthode d’exploitation et de valorisation des images de prises de vues aériennes afin de permettre la caractérisation de l’évolution des territoires. Ce projet est possible grâce à l’accessibilité des images aériennes anciennes numérisées.

Montage GIF d’images aériennes de Strasbourg (HIATUS)

Les modélisations

Les Modèles Numériques de Surface (MNS) 

C’est modèles climatiques s’intéressent à l’occupation spatiale du sol (terre, eau, etc.) et du sur-sol (bâtiments, végétation, etc.) en évaluant notamment l’albédo au moyen de la télédétection. Néanmoins, le rendu est peu précis pour les zones urbaines denses.

Méthode Light Detection And Ranging (LiDAR)

Cette méthode permet de télédétecter les objets en utilisant des ondes lumineuses plutôt que sonores ou radars. Elle donne la possibilité de modéliser le terrain en 3D et est très utilisée de nos jours.  Cette méthode permet notamment d’aider à l’étude du changement de la biodiversité, notamment lorsqu’il est cause par le changement climatique.

Ce modèle, provenant du Centre National de Recherche Météorologique, a été créé pour calculer les échanges d’énergie et d’eau entre les villes et l’atmosphère. À l’échelle d’un quartier, il prend en compte de nombreux facteurs, comme les ombres, l’évaporation, la géométrie de la ville ou encore le micro-climat dans la rue par exemple. Il s’intéresse aussi aux processus à l’échelle des bâtiment. Ainsi, il traduit les éléments de description de l’occupation des sols sous forme physique et permet notamment d’étudier l’impact de la végétation sur le climat.

Représentation des processus analysés par le modèle TEB (CNRM-GAME)

GeoClimate est un logiciel libre de droit et d’usage développé par le laboratoire Lab-STICC (Vannes). Il permet de produire automatiquement des indicateurs au niveau des bâtiments, de leurs blocs, et des structures d’occupation spatiale en utilisant des données géographiques d’usage courant.

Le LCZ est un système de classification utilisable via une application permettant de générer des cartes avec des zones de climats locaux en s’appuyant sur l’occupation spatiale à une échelle micro et en prenant en compte les processus physiques. Il y a en tout 17 classes, dont 10 urbaines, constituant différentes typologies d’occupation du sol, chacune ayant un rapport différent à la production et à la diffusion de la chaleur. Ce système permet d’évaluer de manière systématique le climat local sans avoir à enregistrer des données sur place.


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