La plupart des villes reçoivent plus de précipitations que les zones rurales environnantes,

L’effet de l’urbanisation sur la température est relativement bien connu : les villes sont souvent sensiblement plus chaudes que les zones rurales environnantes. C’est ce qu’on appelle l’effet d’îlot de chaleur urbain. Ce que moins de gens savent, c’est que l’îlot de chaleur urbain a un homologue jumeau aux conséquences tout aussi importantes : l’anomalie des précipitations urbaines, où la présence de développement urbain affecte de manière mesurable la quantité de précipitations dans une zone.

Dans une nouvelle étude publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences, des chercheurs de l’Université du Texas à Austin ont recherché des preuves d’anomalies de précipitations dans 1 056 villes du monde entier et ont découvert que plus de 60 % de ces villes recevaient plus de précipitations que les zones rurales environnantes. Dans certains cas, la différence peut être significative. Par exemple, les chercheurs ont découvert que Houston recevrait en moyenne près de 12,7 cm de pluie de plus par an que les zones rurales environnantes.

Cela pourrait avoir de vastes conséquences, la plus grave étant l’aggravation des inondations soudaines dans les zones urbaines densément construites.

Les scientifiques connaissent les variations des précipitations urbaines depuis plusieurs décennies, mais jamais à l’échelle mondiale. Les études précédentes n’ont porté que sur certaines villes et certains cas de tempêtes, a déclaré Xinxin Sui, auteure de l’étude et doctorante à la Cockrell School of Engineering. Pour cet article, elle et d’autres chercheurs ont étudié des ensembles de données sur les précipitations provenant de satellites et de systèmes radar, examinant les anomalies quotidiennes des précipitations pour ces 1 056 villes de 2001 à 2020.

« En général, nous avons constaté que plus de 60 % de ces villes mondiales ont plus de précipitations que les campagnes environnantes. Nous avons ensuite comparé les précipitations avec celles de différentes zones climatiques et avons constaté que si le climat local est plus chaud et plus humide, il peut y avoir une anomalie de précipitations plus importante par rapport aux villes situées dans des endroits plus frais et plus secs », a déclaré Sui.

Outre Houston, la liste des grandes villes présentant les plus grandes anomalies de précipitations comprend Ho Chi Minh, au Vietnam ; Kuala Lumpur, en Malaisie ; Lagos, au Nigéria ; 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 capter la pluie d’un endroit et à la concentrer dans un autre, un peu comme une éponge que l’on presse.

« Si vous pincez une partie de l’éponge, l’eau descendra plus fort d’un côté », a-t-il expliqué. « La quantité d’eau contenue dans l’éponge est la même, mais grâce à cette sorte de compression dynamique de l’atmosphère, vous avez plus de possibilités d’extraire l’eau de cet endroit. »

Bien que ce phénomène soit moins fréquent, certaines zones urbaines reçoivent en réalité moins de précipitations que les zones rurales environnantes. Ce phénomène se produit généralement dans les villes situées dans les vallées et les plaines, où les précipitations sont contrôlées par les montagnes voisines. Les villes où ce phénomène est le plus prononcé sont Seattle, dans l’État de Washington, Kyoto, au Japon, et Jakarta, en Indonésie.

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

« Les bâtiments renforcent encore cette convergence en ralentissant les vents, ce qui entraîne un mouvement ascendant de l’air plus fort. 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 Yang.

Les chercheurs ont constaté que la corrélation entre la population et les anomalies des précipitations urbaines est plus forte que celle avec d’autres facteurs environnementaux et d’urbanisation. En effet, les populations plus nombreuses créent généralement des zones urbaines plus denses et plus hautes, ainsi que davantage d’émissions de gaz à effet de serre et, par conséquent, une chaleur plus prononcée, a expliqué Niyogi.

Ce phénomène a des implications pour toutes les villes qui se dirigent vers un avenir de changement climatique, a déclaré Yang, qui a décrit comment les risques accrus de précipitations dans les villes, combinés aux surfaces imperméables qui composent leur environnement urbain, peuvent être une recette pour des inondations soudaines.

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

Voir l’étude