(CR réunion du CSM Sante 2014 novembre 18_VF) - Météo

MINISTÈRE DE L’ECOLOGIE, DU DEVELOPPEMENT DURABLE ET DE L’
ENERGIE
CONSEIL SUPÉRIEUR DE LA MÉTÉOROLOGIE
CSM/SP/SM/N° 2013-2 Saint Mandé, le 18 novembre 2014
COMPTE-RENDU DE LA REUNION
COMMISSION « SANTE» DU CSM EN DATE DU 18 NOVEMBRE 2014
Participants
14 personnes sur le site de St Mandé :
Pierre Cesarini (Sécurité Solaire)
Jean-Claude Cohen (Météo France, DIRIC/Prévi, secrétaire de la Commission)
Catherine Delage (Météo France, D2I/MI)
Gilles Dixsaut (Président)
Mireille Fontaine (DGS/EA)
Anne Fournier (Météo France, DIRIC/PREVI/DA)
Anne Giguelay (DGS/ EA1)
Gisèle Kanny (Hydrologie Climatologie Médicale, Nancy)
Alice Kopel (DGS/SDEA/EA2)
Raphaëlle Kounkou-Arnaud (Météo France, DIRIC/EC)
Isabelle Roussel (APPA)
Michel Thibaudon (RNSA)
Jean-Pierre Mac Veigh (Météo France – Secrétaire permanent du CSM)
Daniel Rousseau (Ancien secrétaire permanent du CSM)
4 personnes sur le site de Toulouse :
Isabelle Donet (Météo France, DP/SERV/D)
Sylvie Guidotti (Météo France, DP/SERV/ENV/D)
Béatrice Josse (Météo France, CNRM)
Marion Pithon (Météo France, DP/SERV/ENV, correspondante de la commission)
Excusés
Gérard Baclès, Président Atmo Poitou
Jean-François Doré (Inserm)
I/ POINT d’introduction :
Le président Gilles Dixsaut introduit la réunion en visioconférence avec le site de Toulouse par un tour de
tables avec présentation des participants, au nombre de 18 cette fois-ci.
Lors du tour de table de Paris, on note la présence de membres de la Commission Environnement - Energie (qui
ont assisté à la réunion du 13 mars) conformément à la recommandation de « rapprochement des intérêts des
deux commissions ».
Il rappelle que l’ordre du jour est assez chargé cette fois-ci et lance rapidement la première présentation en
invitant Raphaëlle Kounkou-Arnaud, par ailleurs secrétaire de la commission Environnement - Energie, à
prendre la parole.

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II/ PRESENTATION : Ville et adaptation : études sur l’îlot de chaleur urbain, (Raphaëlle Kounkou-
Arnaud, DIRIC/EC ; Météo France)
Résumé
Météo France travaille depuis de nombreuses années sur la problématique du climat urbain, notamment en ce
qui concerne les îlots de chaleur urbain (ICU). Les moyennes trentenaires de températures montrent que la
température minimale est de 2 à 3 °C plus élevée sur l’agglomération parisienne par rapport au reste de l’Île-de-
France. L’été, cette différence atteint généralement 4 °C, parfois 10 °C selon la situation météorologique. Cette
différence de température positive entre la ville et la campagne correspond au phénomène d’îlot de chaleur
urbain (I.C.U.).
Il est lié à un bilan d’énergie en zone urbaine différent des zones rurales, qui s’explique par le changement des
propriétés de la surface : l’imperméabilisation des revêtements, le retrait de la végétation, la création d’une
géométrie propice au piégeage du rayonnement solaire et l’utilisation de matériaux d’une grande capacité
thermique induisent la nuit une restitution lente de la chaleur accumulée le jour. L’ICU n’est donc pas créé par
la pollution. Pour étudier précisément l’I.C.U., Météo France a développé un modèle spécifique, le modèle TEB
(Town Energy Budget). C’est un modèle dit de canopée urbaine qui paramètre les échanges d’eau et d’énergie
entre la canopée et l’atmosphère via un traitement des surfaces spécifiques du milieu urbain (route, mur, toit) et
calcule le bilan d’énergie pour chaque surface élémentaire, permettant ainsi d’appréhender le micro-climat
urbain.
La ville est un système complexe particulièrement concerné par le changement climatique. Pour bien
comprendre ses impacts sur ce système et proposer des solutions adaptées, il est nécessaire de travailler par des
approches pluridisciplinaires, afin de prendre en compte les différentes problématiques inhérentes à la ville.
Le projet EPICEA (Etude Pluridisciplinaire des Impacts du Changement climatique à l’Echelle de
l’Agglomération parisienne) a été mené conjointement par Météo France, le Centre Scientifique et Technique
du Bâtiment (CSTB) et la Ville de Paris de 2008 à 2012 pour apporter un éclairage scientifique sur des
possibilités d’adaptation du territoire face au changement climatique. Les travaux ont été répartis en trois volets
: (1) évolution du climat urbain parisien dans la perspective du changement climatique ; (2) étude particulière
d’une situation extrême : la canicule de 2003, à l’échelle de l’agglomération parisienne (focus du 8 au 13 août
2003) ; (3) lien entre l'urbanisme et le climat urbain : stratégies d’adaptation du territoire parisien pour limiter
les fortes températures. A l’échelle régionale, l’I.C.U a atteint 8 °C en août 2003. Nos travaux nous ont permis
par ailleurs d’identifier les zones les plus sensibles à l’I.C.U pendant la canicule d’août 2003 (arrondissements
fortement urbanisés du centre de Paris). Un ICU de l’ordre de 4 à 7 °C apparaît en fin de nuit entre le centre de
Paris et les zones moins urbanisées alentour. Des micro ICU se forment également au sein même de Paris,
d’une intensité de 2 à 4 °C. L’étude de l’impact des « leviers urbains » (paramètres qui peuvent avoir une
influence sur les caractéristiques des ICU) permet d’orienter les stratégies d’adaptation de la ville. Ces
paramètres concernent les propriétés radiatives des toits et murs et les zones vertes (végétales - ajout de
végétation arrosée), ou bleues (aquatiques : humidification des chaussées). Les leviers urbains testés dans le
contexte de la canicule 2003 permettent de réduire l’intensité de l’I.C.U. : en combinant ces leviers urbains,
l’I.C.U parisien voit son intensité diminuer de 1 à 2 °C durant une canicule comme celle de 2003, avec des
températures dans Paris pouvant diminuer de 6°C à un instant donné de la journée.
Le projet VURCA (Vulnérabilité URbaine aux épisodes Caniculaires et stratégies d’Adaptation) a été mené par
le CNRM, le CIRED et le CSTB, afin d’évaluer la vulnérabilité de l’espace urbain aux vagues de chaleur
présentes et futures, en termes de pertes de confort thermique et de sensibilité de la demande énergétique. Le
projet a construit un indicateur de gravité des vagues de chaleur basé sur l’indice de stress thermique UTCI.
Le projet MUSCADE (Modélisation Urbaine et Stratégie d’adaptation au Changement climatique pour
Anticiper la Demande et la production Énergétique), mené par le CNRM, le CSTB, le CIRED, le LRA, le
LIENS, l’IAU IdF et l’APUR, a étudié quelles mesures auraient un effet significatif sur le climat urbain et la
consommation d’énergie des bâtiments d’une ville. Le modèle développé a permis d’évaluer le climat urbain et
l’efficacité énergétique pour répondre de façon transversale aux questionnements d’architectes (quel type de
bâti est le mieux adapté au climat futur ?), d’urbanistes (quelle morphologie de quartier permet la meilleure

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performance énergétique ?) et de collectivités (quel est l’impact de la forme urbaine sur le climat des villes ?
sur les loyers ?). Il est ainsi possible de comparer différentes stratégies d’adaptation de l’agglomération
parisienne au changement climatique (comportements des habitants et usagers, végétation, si elle est arrosée,
toits végétalisés, etc.).
Le projet EUREQUA, débuté en mars 2012 pour quatre ans, a pour objectif d’interroger les enjeux de la
requalification environnementale de la ville, à l’échelle des quartiers. Ce projet propose une approche
pluridisciplinaire en associant sciences sociales, géographie, physique de l’atmosphère, acoustique et
architecture, afin de renouveler la réflexion sur la qualité environnementale du cadre de vie urbain.
Parmi les autres travaux en cours, on peut citer l’industrialisation de la plate-forme ACCLIMAT afin de
disposer d’une offre de service en climat urbain et la réalisation d’un atlas des températures en milieu urbain via
une cartographie et une étude de l’I.C.U. francilien en prenant en compte le taux d’urbanisation.
Voir le diaporama de cette présentation en annexe.
Questions – réponses :
Jean-Claude Cohen ouvre le débat par une question sur l’indice UTCI utilisé dans ces modélisations urbaines :
« de mémoire, il s’agit d’un indice très complexe qui je crois a été mis en place par le DWD qui a d’abord tenté
d’en faire usage dans un contexte de prévision des risques canicules, mais qui au final semble avoir trouvé un
champ d’application plus adapté dans le domaine de la modélisation urbaine ».
Raphaëlle Kounkou-Arnaud confirme que cet indice est complexe et fait intervenir de nombreux paramètres.
L’indice UTCI a été introduit dans le modèle TEB et donc dans le module « surface SURFEX » pris en compte
dans le modèle AROME. Il permet d’établir le confort thermique d’un individu via le calcul de son bilan
d’énergie en prenant en compte le métabolisme de l’individu, son état d’habillement et ses échanges avec le
milieu extérieur (par convection, rayonnement, évaporation de la sudation, perspiration insensible et
respiration).
Une autre question concerne ACCLIMAT : est-ce qu’il s’agit déjà d’un outil au service des professionnels de
l’urbanisme ?
Raphaëlle précise que l’offre de service de ACCLIMAT ne s’adresse pas pour le moment à des usagers
externes ; il s’agit d’un outil interne développé par le CNRM et en cours de portage opérationnel pour être
exploitable depuis l’ensemble des bureaux d’études de Météo-France, afin de répondre plus vite et mieux aux
demandes des clients-professionnels (aménageurs, collectivités). Le produit est en cours de développement.
Gilles Dixsaut, relève deux points :
à Montréal, on bénéficie d’un bon « verdissement urbain » (espaces verts ou boisés) et on observe jusqu’à 4°C
de moins en périodes de canicules à proximité de ces zones vertes ;
l’usage non contrôlé de la climatisation en ville en période caniculaire peut conduire, selon certaines études, à
une augmentation sensible de l’effet d’îlot urbain (de l’ordre de 2 °C de plus) : est-ce que cela a été testé dans
les modèles de Météo France ?
Raphaëlle répond que cette problématique a été testée par ailleurs dans le projet du CNRM nommé CLIM2 :
plusieurs types de climatisation ont été représentés : tours humides, condenseurs (installations sèches),
méthodes alternatives sans rejet dans l’air (exemple des réseaux de froid). L’étude confirme ce niveau d’impact
des plus notables et à même d’initier une augmentation de l’usage des climatiseurs (intensification de l’îlot de
chaleur urbain jusqu’à 1°C par rapport à l’absence de climatisation et intensification de l’îlot de chaleur urbain
jusqu’à 3°C pour un scénario futur où la climatisation est doublée par rapport à aujourd’hui et entièrement sous
forme de condenseurs à rejet d’air sec). Pour éviter ce « cercle vicieux », il est important d’inciter à optimiser
les usages.

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Des exemples pratiques sont signalés dans la salle : fermer les volets en journée, concevoir une architecture
adaptée avec une isolation par l’extérieur, usages de vitres traitées par oxyde d’argent laissant entrer la lumière
mais pas les infra-rouges, technique du puit provençal ou du puit canadien pour la réfrigération de l’habitat.
Daniel Rousseau s’interroge sur l’effet de la canicule en hauteur (immeubles hauts…) : Raphaëlle répond que le
modèle TEB a pris en compte ce paramètre (jusqu’à 30 m en moyenne, hauteur représentative du bâti
haussmannien classique parisien).
Gilles Dixsaut : ce travail qui a été mené avec la Ville de Paris a-t-il conduit à des applications pratiques ?
Raphaëlle répond que des expérimentations ont été effectivement menées, notamment sur l’effet de l’arrosage
des chaussées (avec mesures in situ ou par caméras thermiques). L’effet de la « végétalisation » (toits, trottoirs :
et sous réserve qu’elle soit bien irriguée) continue de concerner la ville de Paris, notamment en tant que
régulateur thermique du bâtiment pour les toits végétalisés (même si l’impact à l’échelle de l’îlot urbain n’est
pas vraiment sensible pour les toits végétalisés).
Daniel Rousseau rebondit sur la question ; cela conduit à relever qu’un abaissement même de 1°C seulement
reste utile et sensible, ne serait-ce que pour diminuer d’une heure par jour la période de « stress extrême »
pendant une période de canicule.
Pierre Césarini s’interroge alors sur la couleur du bâti : un bâti « marbre blanc» a été testé par TEB : il conduit à
une atténuation de la température de 1°C la nuit et 2 à 3 °C en journée, ce qui est bien plus efficace que la
« végétalisation » en termes de diminution de l’îlot de chaleur urbain et n’occupe pas d’espace nouveau dans la
ville.
En pratique, on peut réaliser actuellement cet effet « marbre blanc » par des techniques spéciales de peintures
modifiant l’albédo sans affecter la couleur apparente du bâti en place.
Gilles Dixsaut signale que des nano-particules de titane sont utilisées pour dépolluer les façades et ont en même
temps la propriété de rafraîchir les intérieurs du fait de leur couleur blanche.
On note cependant que cette même baisse de l’albédo sur les sols poserait en contrepartie des problèmes de
viabilité hivernale (routes plus souvent glissantes en hiver).
On s’interroge aussi sur l’intensité de l’îlot urbain selon le type de villes : Raphaëlle rapporte que l’effet le plus
fort se retrouve dans les mégalopoles de plusieurs millions à plusieurs dizaines de millions d’habitants comme à
Sao Paulo, Rio, ou dans les grandes villes de l’Inde.
Une dernière question est posée par Jean-Pierre Mac Veigh sur le flux anthropique : Raphaëlle précise qu’il
s’agit du flux dégagé par l’ensemble de l’activité humaine (trafic, chauffage, climatisation, industries…).
Sites des projets cités (les rapports y sont disponibles) :
- EPICEA : http://www.cnrm-game.fr/spip.php?article271
- VURCA : http://www.cnrm.meteo.fr/vurca/spip.php?rubrique45
et http://www.cnrm-game.fr/spip.php?article202
- MUSCADE : http://www.cnrm.meteo.fr/muscade/spip.php?rubrique48
et http://www.cnrm-game.fr/spip.php?article233
- EUREQUA : http://www.cnrm-game.fr/spip.php?article734
- Clim2 : http://www.cnrm-game.fr/spip.php?article370

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III/ PRESENTATION : Changement climatique et qualité de l’air : quelles approches au CNRM ?
(Béatrice Josse, Laura Watson et Emilie Bruhier ; CNRM/GMGEC/CARMA)
Résumé
La modification des activités humaines a un impact multi-échelles, de la qualité de l’air local au changement
climatique. On présente ici des travaux menés au CNRM sur la thématique de l’impact du changement
climatique sur la qualité de l’air, à travers deux projets d’inter-comparaison : ACCMIP et IMPACT2C.
ACC-MIP (Atmospheric Chemistry and Climate Model Intercomparison Project) est un projet international.
L’objectif était de mieux comprendre l’évolution de la composition chimique de l’atmosphère (gaz-aérosols)
dans le passé et dans le futur, et d’étudier le lien entre changement climatique et composition chimique. De
nombreux résultats (et publications associées) sont issus du projet. En particulier, dans le scénario du GIEC
RCP8.5, une augmentation marquée des concentrations d’ozone, aussi bien en termes de valeurs maximales
qu’en valeurs de fond, est mise en évidence pour les années 2030, et de façon plus marquée en 2100. A
l’inverse, les scénarios RCP2.6 et 6.0 semblent plus « optimistes ». Des études d’impact sur la santé ont été
menées, et on estime ainsi que la sur-mortalité attribuée à l’augmentation de l’ozone sur la période 1850-2000
se chiffre en plusieurs centaines de milliers de morts par an à l’échelle du globe.
Le projet européen IMPACT2C a pour objectif de décrire l’impact d’une augmentation de la température
globale de 2°C sur de nombreux secteurs, et en particulier la qualité de l’air et la santé, sur l’Europe. Le
scénario RCP4.5 a été privilégié, et les concentrations d’ozone à la surface de notre continent sembleraient
diminuer autour de 2050 grâce à la réduction des émissions. Les études de l’impact sur la santé de l’évolution
de la qualité de l’air sont en cours.
Dans les deux projets, des simulations d’attribution ont également été effectuées, pour discriminer le rôle du
changement climatique seul, appelé ‘climate penalty’, du rôle du changement des émissions de polluants. Il
apparaît que, pour ce qui concerne l’ozone, le changement climatique aurait moins d’impact que le changement
des émissions, quels que soient les périodes ou les scénarios. Il peut toutefois avoir un impact aggravant selon
les zones géographiques.
Voir le diaporama de cette présentation en annexe.
Débats et questions - réponses :
Gilles Dixsaut ouvre le débat en rappelant que l’un des polluants les plus importants est le méthane, produit
notamment par le réchauffement du permafrost : peut-on alors espérer intervenir sur la quantité de méthane
dégagé dans l’atmosphère ?
Béatrice Josse répond qu’effectivement une composante de l’émission est naturelle, mais que toutefois la
composante anthropique reste importante (déchets, agriculture, bétail) et à même d’augmenter avec
l’augmentation de la population globale (comme sur le scénario RCP8.5) ; une bonne gestion de cette source
(compostage de qualité, traitement des déchets) peut avoir un impact efficace ; et il semble en outre que cela a
été plutôt sous-estimé jusque là par les professionnels du changement climatique.
Isabelle Roussel (APPA) pose une question sur le panache de l’ozone (qui apparaît plutôt à distance de la ville
qui produit le polluant primaire) ; ce à quoi Béatrice Josse répond que l’échelle des modèles climatiques (avec
une maille de 50 km) ne permet pas de prendre en compte ce phénomène. On rappelle également qu’il serait
peu probant de vouloir différencier les effets sanitaires de l’ozone et de la canicule.