Les analyses démontrent clairement que les villes subissent des précipitations supérieures à celles des zones rurales !

L'effet de l'urbanisation sur la température est relativement bien connu : les villes ont tendance à être nettement plus chaudes que les zones rurales environnantes.

C'est ce qu'on appelle l'effet d'îlot de chaleur urbain. Ce que l'on sait moins, c'est que l'îlot de chaleur urbain a un pendant jumeau aux conséquences tout aussi importantes : l'anomalie pluviométrique urbaine, où la présence d'un développement urbain affecte de manière significative la quantité de précipitations dans une zone.

Dans une étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, des chercheurs de l'université du Texas à Austin ont recherché des preuves d'anomalies pluviométriques dans 1 056 villes du monde entier et ont constaté que plus de 60 % de ces villes reçoivent plus de précipitations que les zones rurales environnantes.

Dans certains cas, la différence peut être importante. Par exemple, les chercheurs ont constaté que Houston recevra en moyenne près de 127 litres/m2 de pluie en plus par an que les zones rurales environnantes.

Cela pourrait avoir des conséquences importantes, dont la plus grave est l'aggravation des crues soudaines dans les zones urbaines à forte densité de population.

Plus de précipitations dans les zones urbaines que dans les zones rurales

Les variations des précipitations urbaines sont connues des scientifiques depuis plusieurs décennies, mais jamais à l'échelle mondiale. Les études précédentes ne portaient que sur certaines villes et certains épisodes de tempête, a déclaré l'auteur de l'étude, Xinxin Sui, étudiante en doctorat à la Cockrell School of Engineering. Pour cet article, elle et d'autres chercheurs ont analysé des ensembles de données sur les précipitations provenant de satellites et de systèmes radar, en examinant les anomalies de précipitations quotidiennes dans ces 1 056 villes entre 2001 et 2020.

« Dans l'ensemble, nous avons constaté que plus de 60 % de ces villes dans le monde ont des précipitations plus importantes (que les zones rurales environnantes). Nous avons ensuite comparé les différentes zones climatiques et constaté que si le climat local est plus chaud et plus humide, l'anomalie pluviométrique peut être plus importante que dans les villes situées dans des régions plus froides et plus sèches », a déclaré M. Sui.

Outre Houston, la liste des grandes villes présentant les anomalies pluviométriques les plus importantes comprend Ho Chi Minh City (Vietnam), Kuala Lumpur (Malaisie), Lagos (Nigeria) et la zone métropolitaine de Miami-Fort Lauderdale-West Palm Beach.

L'auteur de l'étude, Dev Niyogi, professeur à la Jackson School of Geosciences et à la Cockrell School of Engineering, a expliqué que les zones urbaines ont tendance à absorber la pluie d'un endroit et à la concentrer dans un autre, comme une éponge que l'on presse.

Bien que cela soit moins courant, certaines zones urbaines reçoivent moins de précipitations que les zones rurales environnantes. Cela se produit généralement dans les villes situées dans les vallées et les basses terres, où le régime des précipitations est contrôlé par les montagnes avoisinantes. Les villes où ce phénomène est le plus prononcé sont Seattle (Washington), Kyoto (Japon) et Jakarta (Indonésie).

Autres raisons pour lesquelles les précipitations sont plus importantes dans les zones urbaines : convergences locales

Plusieurs raisons expliquent pourquoi la plupart des villes reçoivent plus de précipitations que leurs voisines rurales. Liang Yang, professeur à la Jackson School et co-auteur de l'étude, explique que l'un des facteurs clés est la présence de grands bâtiments, qui bloquent ou réduisent la vitesse du vent. Cela entraîne une convergence de l'air vers le centre de la ville.

« Les bâtiments renforcent encore cette convergence en réduisant la vitesse du vent, ce qui génère un mouvement ascendant plus important de l'air. Ce mouvement ascendant favorise la condensation de la vapeur d'eau et la formation de nuages, qui sont des conditions essentielles à la production de pluie et de précipitations », a déclaré M. Yang.

Les chercheurs ont constaté que la population présentait la corrélation la plus forte avec les anomalies des précipitations urbaines par rapport à d'autres facteurs environnementaux et d'urbanisation. Cela s'explique par le fait que les populations plus nombreuses ont tendance à créer des zones urbaines plus denses et plus hautes, avec davantage d'émissions de gaz à effet de serre et donc une chaleur plus prononcée, a déclaré M. Niyogi.

Ce phénomène a des implications pour toutes les villes qui se préparent à un avenir marqué par le changement climatique, a déclaré M. Yang, qui a expliqué comment les risques accrus de précipitations dans les villes, combinés aux surfaces imperméables qui composent leurs environnements urbains, peuvent être à l'origine de crues soudaines.

« La combinaison de ces deux facteurs signifie que nous devons développer des moyens innovants pour nous préparer aux crues soudaines », a déclaré M. Yang.

Référence de l'article :

Niyogi, Dev, Global scale assessment of urban precipitation anomalies, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2311496121.