Avec le changement climatique, le nombre de jours tropicaux augmente. Ce mois d'août 2023 est marqué par une vague de chaleur tardive. Durant cette période, il a fait particulièrement chaud dans les villes, car l'asphalte et le béton retiennent particulièrement bien la chaleur ; cet effet de rétention est particulièrement sensible la nuit.
L'été 2023 a été très contrasté jusqu'à présent, entre fortes chaleurs, précipitations soutenues et orages violents. Depuis la mi-août, une vague de chaleur tardive touche toutes les régions du pays ; les vagues de chaleur ont ceci de particulier qu'elles sont beaucoup plus perceptibles dans les villes que dans les campagnes environnantes. Cet effet est appelé « îlot de chaleur urbain».
Mais pourquoi les villes sont-elles des îlots de chaleur ? Il y a plusieurs raisons à cela. D'une part, la température élevée de l'air dans les villes tient au fait que le béton et l'asphalte se réchauffent beaucoup plus rapidement que la végétation, en raison de leur structure ou encore de leur couleur, mais également parce la totalité de l'énergie incidente est utilisée pour en augmenter la température ; la végétation à l'inverse utilise une partie non négligeable de cette énergie pour évaporer de l'eau : c'est l'évapotranspiration. Beaucoup d'asphalte, mais peu d'arbres et de verdure permettent à la chaleur de s'accumuler durant la journée, et d'être lentement restituée durant la nuit. Les villes ont également tendance à avoir moins de plans d'eau, les surfaces des sols sont imperméabilisées et le trafic génère également de la chaleur.
La comparaison directe de deux stations de mesure proches - l'une en ville et l'autre en zone rurale périurbaine - permet de mettre en évidence l'îlot de chaleur urbain au jour le jour. Malheureusement, il n'existe actuellement que peu de paires de stations dans les villes suisses qui soient vraiment comparables entre elles en termes de qualité de données, et qui mettent en évidence l'effet d'îlot de chaleur urbain. La station rurale de Zurich-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) constituent une paire de stations comparables entre elles. Toutes deux fournissent des données heure par heure qui montrent clairement l'effet d’îlot de chaleur en ville..
La température horaire de l'air montre que le maximum journalier est plus élevé à la station de Zurich Kaserne qu'à celle de Zurich Affoltern. Le 16 août, par exemple, le maximum journalier à Affoltern était de 30,9 degrés, alors que la ville (caserne) a enregistré 32,5 degrés. La différence est toutefois beaucoup plus importante la nuit.
Les villes se réchauffent davantage le jour et se refroidissent plus lentement la nuit que la campagne environnante. La différence de température entre la ville et la campagne est donc particulièrement marquée la nuit et peut aller jusqu'à 4-6 °C. En d'autres termes, une personne habitant en plein centre de Genève dormira probablement moins bien qu'une personne vivant dans un village du Jura, à la campagne, au milieu des prés et des arbres.
Là encore, la comparaison entre les stations de Zurich-Affoltern, qui se trouve dans la périphérie rurale de Zurich, et de Zurich-Kaserne, en plein centre-ville, montre des différences notables. Alors que le nombre annuel de jours tropicaux (jours avec des températures supérieures à 30 degrés) ne diffère que très peu, il y a nettement plus de nuits tropicales (nuits avec des températures supérieures à 20 degrés) en ville qu'à la campagne.
Il est important et nécessaire de pouvoir mesurer de manière fiable les températures dans les villes. C'est pourquoi, ces dernières années, de plus en plus de stations de mesure cantonales ou d'autres institutions ont été installées dans les villes. Les stations de mesure de MétéoSuisse ne sont pas situées dans les centres-villes, car les conditions de mesure prescrites au niveau international (surtout un environnement relativement libre et naturel) n'y sont pas réunies. Un site de mesure climatologique doit être représentatif d'une région plus vaste. Des constructions denses influencent les valeurs de mesure de manière locale, lesquelles ne reflètent donc pas les conditions à l’échelle d’une région.
MétéoSuisse est consciente que les villes ne sont pas suffisamment représentées dans le réseau de mesure et évalue donc les données des stations de mesure des cantons ou d'autres institutions en comparaison avec ses propres sites de mesure situés en dehors des centres urbains dans le cadre de projets de recherche. Les résultats montrent l'effet d'îlot de chaleur décrit ci-dessus.
Par chaleur, on entend généralement la sensation désagréable que procure une température de l'air trop élevée. Or, la chaleur représente un danger sérieux pour la population, la nature et les infrastructures. Il n'y a pas que les vagues de chaleur extrêmes comme celles de l'été 2003 qui peuvent avoir des effets négatifs sur la santé. Des périodes de chaleur intense, même courtes, ainsi que des journées modérément chaudes peuvent également représenter une forte charge pour le corps humain et le système de santé. La population urbaine est particulièrement exposée à ces risques en raison des températures plus élevées, notamment la nuit.
La chaleur dans les grandes villes va continuer à augmenter en raison du changement climatique. Les nuits à plus de 20 degrés, appelées nuits tropicales, seront beaucoup plus fréquentes en Suisse à l'avenir. Le nombre de jours à 30 degrés et plus, appelés jours tropicaux, va lui aussi fortement augmenter, tout comme les jours estivaux (à 25 degrés et plus). Le changement climatique va dans le sens d'une augmentation des trois indicateurs, nuits tropicales, jours estivaux et jours tropicaux, ce qui se traduit par des périodes de chaleur plus longues et plus intenses.