Modelisation, Ville & Changement climatique

Présentations Colloque Scientifique

Valery masson — 2013-12-09T16:24:17Z

Introduction par Valéry Masson

Presentation generale

Lien entre scénarios et modèles numériques par Geneviève Bretagne

Liens scenarios - modeles

Plateforme de couplage des modèles numériques par Marie-Pierre Moine

Presentation integration plateforme ACCLIMAT

Modèles d'expansion urbaine par Thomas Houët

Presentation modeles d'expansion urbaine

Modèle d'évolution architecturale par Marion Bonhomme

Modele d'evolution architecturale

Modèle énergie et climat urbain par Valéry Masson

Modeles energie micro-climat

Conclusions et Perspectives par Valéry Masson

Conclusions et Perspectives

Présentations Colloque Grand Public

Valery masson — 2013-12-08T17:00:32Z

Présentation d'introduction par Valéry Masson

Presentation d'introduction

Présentation des scénarios prospectifs par Geneviève Bretagne

presentation scenarios

Présentation de la méthodologie par Marion Bonhomme

Presentation methodologie

Présentation des résultats par Thomas Houët

Resultats

Présentation de conclusion par Valéry Masson

Conclusions et Perspectives

Rapport final du projet ACCLIMAT

Valery masson — 2013-12-07T16:33:24Z

Le rapport final du projet ACCLIMAT

rapport_acclimat.pdf

Les "fiches ACCLIMAT"

Colette Marchadier — 2013-11-05T16:41:56Z

Présentation du projet ACCLIMAT

Le contexte, l'objectif, la méthodologie, les outils, les partenaires

1-acclimat_fiche_projet_v1.4.pdf

Interprétation des scénarios ACCLIMAT

Les 7 scénarios ACCLIMAT, leur interprétation et le guide explicatif des résultats

2-acclimat_interpretation_scenarios_v1.5.pdf

Fiche récapitulative des résultats ACCLIMAT

Le récit des 7 scénarios et les résultats de simulations en un coup d'œil

3-acclimat_fiche_recap_1.02.pdf

Analyse des scénarios ACCLIMAT

L'analyse et la comparaison des scénarios pour l'agglomération toulousaine

4-acclimat_analyse_v1.4.pdf

Programme complet

Colette Marchadier — 2013-11-05T16:12:00Z

- SEMINAIRE DE RESTITUTION DU PROJET ACCLIMAT

Poster ACCLIMAT pour le Fall Meeting du RTRA - 18 octobre 2011

Colette Marchadier — 2011-09-26T15:33:33Z

- Communications

Cas ACCLIMAT pour illustrer les potentialites O-PALM - JUIN 2011

Marie-Pierre Moine — 2011-06-16T17:14:15Z

Presentation par Andrea Piacentini (CERFACS) et l'equipe PALM a la IVe edition de la conference "Coupled Problems in Science and Engineering (Coupled 2011)", Kos (Greece), June 20th-22nd 2011. Cf slides 49-50 pour Acclimat.

Voir en ligne : COUPLED 2011

Observatoire de l'environnement - le 8 juin 2011 à l'auat

Colette Marchadier — 2011-06-14T11:57:03Z

Présentation du projet ACCLIMAT et de la méthodologie de construction des scénarios.

Colette Marchadier (CNRM) et Geneviève Bretagne (auat)

Télécharger la présentation

Voir également l'observatoire de l'environnement sur le site de l'auat

http://www.auat-toulouse.org/spip.p...

Présentation générale

Colette Marchadier — 2010-06-11T07:55:10Z

Le projet ACCLIMAT a pour objectif d'étudier les interactions entre les processus de développement urbain, de micro-climat urbain, et le changement climatique.

Le défi climatique à l'échelle urbaine

Relever le défi climatique impose aujourd'hui aux les Etats de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre, mais aussi de prendre des mesures d'adaptation afin d'atténuer les effets néfastes du réchauffement sur la population, l'économie et l'environnement. La question se pose particulièrement à l'échelle de la ville, qui présente une forte sensibilité au changement climatique.

La ville : un système complexe

Parce qu'elle présente une forte concentration des populations et des activités, en évolution et augmentation constantes, la ville constitue un système complexe, en terme de nombre et de diversité des acteurs (ménages, investisseurs, décideurs), d'échanges sociaux et économiques, et d'hétérogénéités physiques. De plus, la forme urbaine crée un microclimat spécifique des villes, caractérisé principalement par l'îlot de chaleur urbain.

Planifier la ville aujourd'hui pour le climat futur

Les constantes de temps propres au changement climatique et à l'évolution des villes obligent à raisonner à l'échelle du siècle pour répondre à la question de la durabilité de la ville.

Pour adapter les villes au climat de la fin du XXIème siècle, il est donc indispensable de commencer dès maintenant à modifier la conception des bâtiments et les stratégies de planification urbaine.

Des données objectives pour les décideurs urbains

Mais jusqu'à présent, il n'y a pas de consensus ni même d'idée claire de ce qui doit être fait, et encore moins comment le faire : Lors des choix d'aménagements urbains, il est pertinent de disposer de données chiffrées et objectives, sur des thèmes transversaux, pour évaluer
à priori des scénarios d'aménagement urbains, en tenant compte du changement climatique.

La « plateforme » ACCLIMAT pose les bases d'un outil de simulation numérique pour tester des mesures d'adaptation, identifier des leviers d'action et évaluer les résultats de mesures envisagées pour adapter la ville au climat futur.

Un partenariat toulousain multidisciplinaire …
– GAME : Changement climatique et climat urbain (CNRS/Météo France)
– AUAT : Aménagement urbain
– CERFACS : Couplage de modèles
– ENM-CIRED : Expansion urbaine, économie et changement climatique
– GEODE : Télédétection, prospective et 'étalement urbain (CNRS)
– LRA-GRECAU : Morphologie urbaine et systèmes d'indicateurs (ENSA)
– IMT : Incertitudes et fiabilité des modèles (UPS)
– ONERA : Classification des matériaux urbains

… et des organismes associés :
Mairie de Toulouse – ARPE – LISST –
CETE - CONTINENTAL

La démarche scientifique

Les éléments de la plateforme

Des scénarios d'évolution future seront appliqués à l'aire urbaine Toulousaine et serviront à contraindre les modèles numériques de socioéconomie et d'urbanisation, ainsi que des modèles physiques de climat et de bâti. Les impacts calculés par les modèles seront mis sous la forme d'indicateurs.

Les scénarios climatiques

L'objectif est d'extraire, à partir des scénarios climatiques sur l'Europe, des situations météorologiques pertinentes sur la région toulousaine, en adaptant une méthode de descente d'échelle appropriée.

Des scénarios pour Toulouse jusqu'en 2100

Il s'agit de construire des scénarios prospectifs d'évolution, à partir d'une analyse des grandes tendances globales (macro-économiques, démographiques, technologies, etc.) actuelles et futures, et de les traduire à l'échelle de l'agglomération toulousaine.
Le défi scientifique qui consiste à concilier résolution spatiale fine et horizon temporel éloigné est considérable ! La démarche méthodologique envisagée est participative, et repose sur la sélection progressive d'hypothèses de plus en plus générales à mesure que l'horizon temporel est éloigné.

Un modèle socioéconomique d'expansion urbaine …

Le modèle NEDUM, développé au CIRED, est conçu pour reproduire les mécanismes sous-jacents à la dynamique d'un système urbain (transports, logements, taxes, …). Il sera utilisé dans le projet pour créer les projections d'évolution de la ville jusqu'à la fin du XXI siècle en prenant en compte les aspects structurels et les conséquences socio-économiques.

… couplé à un modèle d'occupation des sols

A l'aide d'un tel modèle, on simulera spatialement l'évolution possible de l'étalement urbain.

En articulant les deux modèles, complémentaires en terme d'échelle et de représentation, il devient possible de faire évoluer les projections d'évolution de la ville sous la forme de cartographies.

Les modèles physiques

Pour modéliser l'impact du changement climatique et de l'urbanisation sur le climat local, on mettra en œuvre les modèles de météorologie Méso-NH et d'échanges ville-atmosphère TEB. La forme des quartiers urbains et leur influence sur la consommation énergétique, ainsi que le degré de confort/inconfort seront simulés par un modèle de morphologie urbaine MORPHOLOGIC.

Une plateforme unique de simulation

Afin d'intégrer scénarios et modèles sur une plateforme de simulation unique et conviviale, on utilisera le coupleur PALM développé par le CERFACS, qui permet d'assembler des applications parallèles complexes. Des outils seront également développés pour faciliter l'interprétation des nombreux impacts fournis par les modèles : calcul d'incertitudes, définition d'indicateurs et diagnostics multisectoriels.

4 grandes étapes scientifiques

Des éléments de réponse à des questions concrètes

–
Quels leviers socio-économiques agissent sur les processus d'expansion urbaine, à l'échelle du siècle ?
– Quels sont alors, pour l'aire urbaine toulousaine, les différentes projections possibles d'expansion et leurs impacts associés ?
– Quels impacts des interactions entre changement climatique et urbanisation sur une ville à l'échelle du siècle, en terme de : climat urbain, consommation énergétique, bilan de CO2, confort des habitants, coûts économique et environnemental de mise en œuvre des stratégies d'adaptation ?

Résultats attendus et dissémination

Colette Marchadier — 2010-05-12T10:26:39Z

Principal résultat du projet

L'objectif du projet ACCLIMAT est l ‘étude des interactions entre les processus de développement urbain, de micro-climat urbain, et le changement climatique, et le résultat principal attendu à la fin du projet est donc la plateforme interdisciplinaire de modélisation numérique de ces processus.

A partir des différents objectifs techniques, les résultats attendus sont :

– d'une part l'identification des leviers socio-économiques qui agissent sur les processus d'expansion urbaine ;
– d'autre part l'évaluation des impacts de leur interaction avec le changement climatique, en terme de micro-climat urbain, consommation énergétique, bilan de CO2, état hydrique du sol, confort des habitants ;
– enfin, l'ensemble de ces éléments permettra d'identifier, parmi les scénarios « grandes tendances » et les différentes hypothèses, quels sont les plus pertinents au regard des différents critères.

Valorisation

En terme de valorisation, la plateforme réalisée dans le cadre du projet ACCLIMAT pourra faire l'objet de présentations et de démonstrations au travers de colloques et publications. On s ‘appuiera pour cela sur les différents réseaux, nationaux ou internationaux, dont font partie les différents partenaires.

Perspectives

Les perspectives scientifiques principales de ce projet sont d'ouvrir des voies novatrices de recherche pour l'adaptation de la ville au changement climatique, et de répondre (dans le cadre de projets de recherche futurs) aux questions scientifiques non résolues qui y sont liées, mais également de généraliser les modèles et méthodes développés pour les appliquer à des agglomérations différentes. Sur le plus long terme, on peut envisager une évolution opérationnelle : cette plateforme pourrait servir de base pour un outil d'aide à la décision.

Évolution

L'architecture modulaire et évolutive de la plateforme permet de plus d'envisager des développements futurs : mise à jour des modèles présents, et intégration de nouveaux modèles. On peut citer des modèles d'écologie, de biodiversité et de transports, mais aussi des modèles décrivant les processus liés à l'hydrologie (crues éclairs en milieu urbain et réseaux d'évacuation des eaux, rétractation des sols lors des sécheresses), à la gestion des ressources en eau (étiages des rivières en été), et à l'acoustique (exposition au bruit), qui sont autant de pistes à explorer dans le cadre du développement durable.

Ainsi, la plateforme ACCLIMAT vise à terme à élargir le champ de recherches interdisciplinaires sur la ville.