Le stress thermique est l’une des principales causes de décès liés aux conditions météorologiques et peut être particulièrement dangereux dans les villes où des phénomènes tels que les îlots de chaleur urbains entraînent des températures plus élevées que les zones rurales environnantes. Désormais, un nouvel ensemble de données développé par le National Center for Atmospheric Research (NSF NCAR) de la National Science Foundation des États-Unis vise à fournir aux autorités municipales et aux responsables de la santé des informations susceptibles de minimiser les impacts de la chaleur sur les résidents.
La disposition d’une ville, y compris la hauteur et la densité des bâtiments, peut affecter non seulement le chiffre sur le thermomètre, mais aussi le fait qu’il fasse plus frais ou plus chaud en raison de facteurs tels que le vent et l’ombre. Cela signifie qu’il faut plus d’informations que la simple température pour comprendre les véritables impacts de la chaleur extrême sur les résidents.
Les chercheurs de la NSF NCAR, de l’Université Emory et de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill pensaient que les ensembles de données météorologiques urbaines à haute résolution pourraient être utiles et ont commencé par se concentrer sur Atlanta. Le résultat est l’ensemble de données de météorologie urbaine à haute résolution pour les impacts pour la région métropolitaine d’Atlanta (HUMID-Atlanta).
Il s’agit d’un outil utile pour quantifier la manière dont les êtres humains subissent la chaleur dans un environnement urbain et comment des facteurs tels que le vent ou l’humidité influencent les impacts. HUMID-Atlanta n’est que le premier ensemble de données de ce type. Nous discutons déjà avec d’autres grandes villes et étudions la possibilité de créer une version pour l’ensemble des États-Unis limitrophes. »
Tzu-Shun Lin, scientifique de la NSF NCAR et auteur principal de l’article
Cette recherche a été financée par une subvention de l’Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales et est publiée dans la revue Données scientifiques.
Ajouter de l’atmosphère
Pour créer HUMID-Atlanta, Lin et ses collègues ont commencé avec un ensemble de données existant appelé HUMID, également développé par NSF NCAR. L’ensemble de données HUMID a été créé à l’aide d’un modèle urbain simpliste hors ligne combiné à des mesures de température et d’humidité pour les années 1980-2018. Bien qu’il s’agisse d’une avancée importante en matière de recherche, elle n’a pas permis de comprendre comment l’atmosphère interagit avec l’environnement urbain.
Pour améliorer HUMID, l’équipe de recherche l’a couplé au modèle de recherche et de prévision météorologique (WRF) de NSF NCAR, en testant la méthode dans la région métropolitaine d’Atlanta. WRF a la capacité d’incorporer plus de détails sur un environnement urbain grâce à l’extension WRF-Urban. L’ajout de caractéristiques telles que la hauteur du bâtiment permet à HUMID-Atlanta de capturer des détails tels que la façon dont le vent se déplace autour des bâtiments et influence le refroidissement, un facteur qui peut modifier la façon dont les humains sont affectés par la chaleur.
L’ensemble de données amélioré qui en résulte a analysé les années 2010 à 2023 et peut être utilisé pour croiser des enregistrements, tels que les hospitalisations, avec des données thermiques détaillées de la même période. Cela peut aider les chercheurs à identifier quelle combinaison de conditions météorologiques et d’infrastructures entraîne des pics de stress thermique. À son tour, identifier quand et où des conditions dangereuses sont susceptibles de se produire peut faciliter la planification et les interventions susceptibles de réduire l’exposition des résidents à la chaleur extrême.
HUMID-Atlanta est accessible au public. Lin et d’autres chercheurs de NSF NCAR continuent d’améliorer la méthode et ont déjà étendu l’ensemble de données HUMID-Atlanta jusqu’en 2025. Il est prévu d’utiliser la méthode pour d’autres grandes villes, pour l’ensemble des États-Unis et peut-être même pour le monde. Lin pense que cette méthode pourrait également être développée davantage pour prévoir les futurs changements météorologiques et servir d’outil potentiel pour les systèmes d’alerte précoce pour les jours d’action en cas de chaleur extrême.
Se concentrer sur la santé
HUMID-Atlanta est déjà utilisé pour comprendre et évaluer les impacts de la chaleur sur la santé en milieu urbain. Andrew Newman, scientifique principal du NSF NCAR et co-auteur de l’article, travaille avec des collègues de l’Université Emory pour les aider à utiliser l’ensemble de données afin de mieux comprendre les impacts des vagues de chaleur sur les maladies humaines telles que l’insuffisance rénale aiguë (AKI), qui provoque un déclin rapide de la fonction rénale.
Des travaux antérieurs analysant les liens entre les maladies rénales et l’exposition à la chaleur n’ont pas réussi à saisir les différences dans la façon dont les gens ressentent la chaleur selon qu’ils vivent dans les centres-villes, les banlieues environnantes ou les zones rurales. HUMID-Atlanta aide à déterminer où les risques sont les plus élevés et ce qui peut être fait pour atténuer les dommages causés aux personnes.
« Non seulement les lésions rénales aiguës constituent un grave problème de santé, mais le fardeau économique lié au traitement des personnes qui en sont atteintes est considérable », a déclaré Newman. « HUMID-Atlanta et les versions ultérieures ont la capacité de combler des lacunes majeures dans la recherche sur la santé liée à la chaleur. Cette recherche soutiendra à terme des activités de sensibilisation et d’éducation ciblées, guidera les améliorations dans la gestion des cas cliniques et fournira des éléments pour l’évaluation des risques et l’évaluation économique des impacts de la chaleur sur la santé.
