Dans les villes, la température est généralement plus élevée que dans les zones rurales environnantes. Cette caractéristique est appelée îlot de chaleur urbain. Selon la taille de la ville, la densité du bâti, la proportion de végétation et l'aération, les îlots de chaleur urbains sont plus ou moins développés. C'est surtout pendant les mois d'été et la nuit que la population est exposée à une chaleur accrue.
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Les villes sont plus densément construites, la surface du sol est plus imperméable que dans les zones périphériques, et elles émettent davantage de polluants et de chaleur résiduelle. Cela entraîne une modification du climat local, notamment en termes de température, d'humidité, de rayonnement, de vent, de qualité de l'air et de bruit.
L'îlot de chaleur urbain
L'îlot de chaleur urbain est une caractéristique typique du climat urbain. Son intensité varie en fonction de la taille et de la structure de la ville (matériaux et densité du bâti, proportion de végétation, ventilation). L'îlot de chaleur urbain est présent tout au long de l'année. Cependant, c'est en été que la différence de température entre la ville et ses environs est la plus importante, notamment pendant la nuit. Dans les villes suisses, la température nocturne est jusqu'à 5-7 °C plus élevée que dans les zones rurales environnantes. Pendant la journée, les différences entre la ville et ses environs sont généralement moins importantes et les températures de l'air dans les villes ne sont souvent que légèrement plus élevées. C'est pourquoi le nombre de nuits tropicales (température minimale journalière de 20 °C ou plus) est nettement plus élevé dans les villes que dans les environs, tandis que le nombre de jours tropicaux (jours avec une température maximale de 30 °C ou plus) n'est que légèrement plus élevé. Dans les canyons urbains ou sur les places dépourvues de végétation, la température diurne en ville peut toutefois être elle aussi nettement plus élevée que dans les zones périphériques.
L'effet d'îlot de chaleur urbain a les causes suivantes :
- Les bâtiments sont d'excellents accumulateurs de chaleur, ce qui fait que les villes se réchauffent davantage pendant la journée et se refroidissent plus lentement pendant la nuit que les zones environnantes.
- En raison de la densité du bâti et de la forte proportion de surfaces imperméables, la ventilation de la ville et donc l'évacuation et le rayonnement de la chaleur sont limités.
- La végétation et le sol naturel des zones périphériques ont un effet rafraîchissant, car l'évaporation permet d'extraire la chaleur de l'air ambiant. Dans les villes, en revanche, les sols sont en grande partie imperméabilisés, ce qui rend difficile le stockage des précipitations dans le sol, de sorte que cette compensation de température fait largement défaut.
Les émissions humaines de polluants dans les villes (par exemple par le trafic) réduisent encore davantage le rayonnement. Une autre source de chaleur est la chaleur résiduelle des systèmes de des chauffages, de refroidissement et d'autres installations techniques.
L'îlot de chaleur urbain est particulièrement important lors d'une période de haute pression, c'est-à-dire lorsque le vent est faible, le ciel peu nuageux et le rayonnement intense. C'est particulièrement le cas pendant les périodes de canicule.
Les températures nocturnes élevées dans les villes constituent notamment un risque pour la santé des personnes qui y vivent. Si les nuits ne sont pas suffisamment fraîches, le corps a du mal à se reposer et supporte moins bien la chaleur pendant la journée. Afin d'éviter ou de limiter les conséquences négatives, il est important de prendre des mesures urbanistiques et architecturales et d'émettre des alertes efficaces et en temps utile en cas de canicule, en étroite collaboration avec les autorités municipales et cantonales. MétéoSuisse publie des alertes canicule. Les cantons et les grandes villes ont élaboré des plans canicule et mettent déjà en œuvre des mesures d'adaptation et d'atténuation des conséquences.
Vous trouverez ici des rapports sur la chaleur dans les villes et les principes fondamentaux pour les mesures d'adaptation basées sur les scénarios climatiques suisses antérieurs :
Mesures en ville
Ces dernières années, les réseaux de mesures avec stations météorologiques ont été considérablement développés dans les villes afin d'obtenir des informations plus précises sur l'intensité et la répartition temporelle et spatiale de la charge thermique urbaine. Ces données sont très utiles pour planifier un développement urbain adapté au climat. Elles permettent par exemple de planifier de manière ciblée des mesures visant à réduire les îlots de chaleur urbains. Ces réseaux de mesure et les stations de mesure individuelles sont exploités par les villes, les cantons, les universités ou des particuliers. MétéoSuisse n'exploite pas elle-même de stations de mesures dans les villes, car les conditions de mesures prescrites au niveau international (notamment un environnement relativement libre et naturel) n'y sont pas réunies.
La comparaison de deux stations de mesures proches l'une de l'autre - l'une en ville et l'autre dans la périphérie rurale - permet de mettre en évidence l'îlot de chaleur urbain au jour le jour. À Zurich, cette caractéristique est illustrée par la station rurale de Zürich-Affoltern de MétéoSuisse et la station urbaine de Zurich-Kaserne du Réseau national d'observation des polluants atmosphériques (NABEL) de l'Office fédéral de l'environnement (OFEV).
Le stress thermique urbain à l'avenir
En raison du changement climatique global, les citadins seront de plus en plus exposés à la chaleur. Compte tenu de la part importante et croissante de la population urbaine dans le monde, il est indispensable de comprendre les conditions climatiques futures dans les environnements urbains. C'est la seule façon de développer des stratégies d'atténuation et d'adaptation efficaces et adaptées aux zones urbaines.
Dans le cadre des scénarios climatiques actuels CH2025, MétéoSuisse présente également l'évolution future possible de certains indicateurs climatiques dans cinq villes suisses : Bâle, Berne, Genève, Lausanne et Zurich. Pour ces villes, des projections climatiques sont établies pour les stations rurales et urbaines (Senoner et al. 2026). Cela permet de mettre en évidence l'augmentation future de la chaleur dans les villes.
Bien que le réchauffement moyen soit similaire dans les zones urbaines et rurales, la plupart des zones urbaines seront plus touchées par la hausse des températures que leur environnement rural. Cela peut être illustré, par exemple, par l'augmentation du nombre de nuits tropicales par an ou par la hausse de la température de la nuit la plus chaude de l'année. Ainsi, entre 1991 et 2020, il y avait en moyenne huit nuits tropicales par an à la station urbaine de Zurich Kaserne, contre une seule à la station Zurich/Fluntern, située dans une zone moins centrale et plus élevée. Avec un réchauffement climatique de 3 °C par rapport à la période préindustrielle – dans un monde dit « à 3 degrés » (GWL3.0) –, on pourrait s'attendre à environ 18 nuits tropicales en moyenne à Zurich/Fluntern et même à 41 nuits tropicales par an dans le centre-ville de Zurich. Lors d'années extrêmes, ces chiffres seront même nettement plus élevés. Les quatre autres villes suisses étudiées (Bâle, Berne, Genève et Lausanne) présentent une tendance similaire.
L'effet d'îlot de chaleur urbain se reflète également dans l'augmentation prévue de la température de la nuit la plus chaude de l'année. Dans le climat actuel (1991-2020), cette température est par exemple de 22,3 °C à la station urbaine de Zurich Kaserne et de 19,6 °C à la station moins centrale de Zurich/Fluntern, soit juste en dessous du seuil de 20 °C à partir duquel une nuit tropicale est définie. Dans un monde réchauffé de 3 degrés, la température de la nuit la plus chaude de l'année à Zurich Kaserne passerait à 25,6 °C et à Zurich/Fluntern à 23,2 °C. Une tendance similaire peut également être observée pour les quatre autres villes suisses étudiées (Bâle, Berne, Genève et Lausanne).
Étude de cas dans la ville de Berne
Le stress thermique peut varier considérablement d'un endroit à l'autre au sein d'une même ville. Il dépend en grande partie de la proportion de surfaces bâties ainsi que de la structure précise des surfaces vertes et imperméables au sein de la ville. C'est ce que montre très clairement une étude de cas réalisée dans la ville de Berne. Les températures ont été mesurées dans 55 stations de mesure situées dans la ville pendant plusieurs étés entre 2018 et 2024. Ces données montrent que presque aucune nuit tropicale n'a été observée en périphérie urbaine entre 2018 et 2024, alors que le centre-ville en a connu jusqu'à cinq par an. Ces données peuvent également être utilisées pour établir des projections climatiques futures pour les centres-villes. Comme le montre l'étude de cas, les nuits tropicales seraient deux fois plus fréquentes dans les zones urbaines imperméabilisées et densifiées, telles que le centre-ville, que dans les zones urbaines vertes, par exemple les parcs et les forêts. Dans un monde réchauffé de 3 degrés, on pourrait attendre jusqu'à dix nuits tropicales par an dans les zones urbaines végétalisées de Berne et jusqu'à 21 dans le centre-ville.
Jours d’alerte canicule dans le climat actuel et futur
L'augmentation constante des températures se reflète également dans le nombre de jours où la température moyenne journalière atteint au moins 25 °C. Dans le climat actuel, MétéoSuisse émet une alerte canicule de niveau 2 en cas de jour isolé atteignant cette valeur. Si la température moyenne journalière atteint au moins 25 °C pendant une période d'au moins trois jours consécutifs, c’est une alerte canicule de niveau 3 qui est émise pour ces jours-là. Ces alertes canicule sont émises pour l'ensemble de la région dans laquelle la température prévue atteint le seuil. Pour le climat futur, il est également possible de projeter les jours avec une alerte canicule théorique en déterminant le nombre de jours pouvant atteindre les seuils respectifs à partir des scénarios (Senoner et al. 2026).
Comme le montrent les observations, il y a très peu de jours d’alerte canicule de niveau 3 en Suisse dans le climat actuel. On peut s'attendre à trois jours de ce type, principalement dans les agglomérations. Les simulations des modèles climatiques montrent qu'il faut s'attendre à un nombre nettement plus élevé de jours de ce type dans le climat futur : dans un monde à 1,5 degré, il y aura jusqu'à dix jours et dans un monde à 3 degrés, jusqu'à 20 jours. De plus, des régions plus vastes atteindront les seuils d'alerte canicule de niveau 3. Dans un monde à 3 degrés, presque toute la Suisse occidentale, septentrionale et nord-orientale, le Tessin et le bas des vallées alpines seraient touchés.
Le nombre de jours où la température moyenne journalière dépasse 25 °C pendant au moins trois jours consécutifs peut également être déterminé pour les paires de stations dans cinq villes suisses. Cela permet de mettre en évidence plus précisément la prolongation de la chaleur dans les villes et de la comparer à la chaleur dans leur environnement rural. Par exemple, la moyenne actuelle (période de référence 1991-2020) de ces jours dans la région plus rurale de Zurich/Fluntern est d'environ un jour par an. Dans un monde à 1,5 °C, on pourrait s'attendre à environ trois jours par an, et dans un monde à 3 °C, à 12 jours par an. Dans l'environnement urbain de la station Zurich Kaserne, on peut s'attendre à une moyenne de quatre jours de ce type par an dans le climat actuel. Avec un réchauffement climatique de 1,5 °C et 3 °C, ce nombre passerait à environ 8 et 23 jours par an respectivement. Une tendance similaire peut être observée dans les quatre autres villes suisses (Bâle, Berne, Genève et Lausanne) (voir tableau).
Nombre de jours d'alerte canicule de niveau 3 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Période de référence 1991-2020 | GWL1.5 | GWL3.0 | ||||
| Périphérie | Centre-ville | Périphérie | Centre-ville | Périphérie | Centre-ville | |
| Bâle | 2 | 4 | 5 | 6 | 15 | 19 |
| Berne | 0 | 2 | 1 | 4 | 9 | 16 |
| Genève | 2 | 8 | 6 | 11 | 19 | 28 |
| Lausanne | 2 | 4 | 5 | 8 | 18 | 23 |
| Zurich | 1 | 4 | 3 | 8 | 12 | 23 |
Nombre moyen de jours avec une température moyenne journalière ≥ 25 °C sur une période d'au moins trois jours consécutifs pour cinq villes dans le climat actuel (1991-2020) et dans le climat futur avec GWL1.5 et GWL3.0 (médiane dans chaque cas).
