Tijdens de nacht, het is heter in de stad dan in de nabijgelegen buitenwijken of op het platteland. Maar hoeveel heter is, verschilt tussen steden. Onderzoekers van het internationale gezamenlijke onderzoekslaboratorium MSE2 (CNRS / MIT) en het Centre Interdisciplinaire des Nanosciences de Marseille (CNRS / Aix-Marseille University)1 hebben aangetoond dat de bepalende factor is hoe steden zijn gestructureerd:meer georganiseerde steden, zoals velen in Noord-Amerika met rechte en loodrechte straten, meer warmte vasthouden. Omgekeerd, steden die minder georganiseerd zijn, zoals die lang geleden zijn opgericht, gemakkelijk warmte kwijt. De bevindingen van het team, gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven (9 maart 2018), nieuwe richtingen voorstellen voor optimale stadsplanning en energiebeheer.

Stedelijke hitte-eilanden (UHI's) ontstaan ​​wanneer de luchttemperatuur in steden hoger stijgt dan in de omliggende buitenwijken en op het platteland. In de VS, dit fenomeen treft 80% van de stedelijke bevolking. In bevolkte gebieden, UHI's kunnen leiden tot een hoger energieverbruik (voor het aandrijven van airconditioning, bijvoorbeeld), meer luchtvervuiling, een lagere kwaliteit van leven, en een slechtere gezondheid. Sommige steden hebben strategieën toegepast om UHI's te beperken - inclusief de toevoeging van meer groene ruimten - maar de ecologische en economische impact van hitte-eilanden, op nationale of zelfs regionale schaal, nog nauwelijks gekwantificeerd.

De onderzoekers in deze studie hebben rekening gehouden met de belangrijkste factoren die temperatuurstijgingen bepalen, zoals de thermische massa van gebouwen en de mate waarin, 's nachts, ze stralen warmte uit die gedurende de dag wordt geabsorbeerd. Om dit te doen, ze keken naar de temperaturen die gedurende meerdere jaren in stedelijke en landelijke gebieden zijn geregistreerd, evenals naar gegevens over de voetafdruk van gebouwen, gecombineerd met een warmtestralingsmodel. Voor de vijftig steden die ze bestudeerden, waaronder New York, Chicago, en Boston - deze methode maakte het mogelijk om aan te tonen dat de effecten van nachtelijke UHI's variëren afhankelijk van de stedelijke geometrie. Gebouwen kunnen, afhankelijk van hun ruimtelijke organisatie, min of meer gemakkelijk warmte uitwisselen. Het onderzoeksteam heeft dit laatste gemeten met natuurkundige toepassingen die de complexe geografie van stedelijke constructie herleiden tot een eenvoudiger, statistisch bepaalde weergave met behulp van gebouwclusters. Ze toonden aan dat een hoog niveau van stedelijke organisatie - zoals getypeerd door de meeste Noord-Amerikaanse steden - resulteert in meer uitgesproken UHI-effecten en een grotere warmteopslag. Het tegenovergestelde geldt voor meer "ongeorganiseerde" steden.

In landen met warme of gematigde klimaten, het UHI-effect leidt tot aanzienlijk hogere energierekeningen. In koude klimaten, anderzijds, het zou mogelijk kunnen helpen de vraag naar energie te verminderen. Schattingen van de bevolkingsgroei kunnen worden gebruikt om landen te identificeren die het meest profiteren van het UHI-effect. Deze kennis kan beleidsmakers helpen het energieverbruik van gebouwen te optimaliseren en zo de CO2-uitstoot in de stad te verminderen, regionaal, en zelfs staatsniveau.