Urban effects on the hydroclimate : observation and model-based analyses

Effets urbains sur l'hydroclimat : analyses observées et modélisées La gestion de l'eau urbaine évolue en réponse à l'augmentation de la population urbaine, à la demande croissante en approvisionnement en eau, au changement climatique, et aux modifications régionales de l'hydroclimat induites par la ville. Assurer une approche durable de la gestion de l'eau urbaine nécessite une compréhension approfondie de l'hydroclimat urbain. Cette thèse aborde ce besoin en étudiant les effects urbains sur les précipitations, les influences sur les propriétés des surfaces naturelles, et les interactions entre les systèmes atmosphériques et hydrologiques dans la formation de l'hydroclimat urbain. Une approche multidisciplinaire est adoptée, intégrant des connaissances des sciences atmosphériques et hydrologiques et combinant des analyses empiriques de données observées avec de la modélisation pour offrir des perspectives complémentaires. L'étude commence par examiner les effets urbains sur les précipitations à travers une combinaison de revue de littérature et d'apprentissage automatique pour évaluer tout consensus. Étant donné le manque d'accord parmi les études utilisant des données de précipitations radar, une méthodologie basée sur le vent et utilisant des précipitations radar est appliquée à un large échantillon de villes aux États-Unis et en Europe. Cette approche vise à déterminer si les zones urbaines ont une influence constante sur les précipitations à travers les régions, abordant le défi de généraliser les effets urbains sur les précipitations. L'aspect de modélisation comprend une revue des modèles existants de surface urbaine, en se concentrant sur leur représentation des processus hydrologiques de surface et des flux d'énergie. Ceci est suivi par le développement d'un nouveau schéma de surface urbaine pour le modèle ORCHIDEE, incorporant des hétérogénéités urbaines et une représentation de l'imperméabilité.