Chaleur urbaine

Brève description

Dans cette série de trois activités, les élèves apprendront comment l'environnement bâti conduit à l'effet d'îlot de chaleur urbain et comment l'observation de la Terre peut être utilisée pour surveiller cet effet et soutenir les tentatives visant à le réduire. Dans la première activité, les élèves explorent les données de température d'une ville et les utilisent pour identifier certaines des causes des îlots de chaleur urbains. La deuxième activité présente les principes qui sous-tendent la mesure de la température à la surface du sol et les applique au calcul de l'effet de l'utilisation de différents matériaux dans les villes. Dans la dernière activité, les élèves utilisent l'application web Climate from Space et des données téléchargées pour comparer les températures et les tendances dans un environnement urbain et rural.

Sujet Géographie, sciences, physique, sciences de la terre

Objectifs d'apprentissage

Décrire l'effet d'îlot de chaleur urbain et énumérer quelques-unes de ses conséquences
Identifier les aspects de l'environnement bâti qui renforcent et réduisent l'effet d'îlot de chaleur urbain
Relier le comportement de ces aspects à la physique du transfert de chaleur.
Effectuer des calculs pour montrer comment les mesures du rayonnement thermique peuvent être converties en valeurs de température.
Relier les valeurs d'émissivité d'une série de matériaux utilisés dans les villes aux températures de luminosité.
Analyser et présenter des données provenant d'un grand ensemble de données à l'aide d'un tableur
Créer un rapport pour résumer et expliquer les conclusions tirées des données analysées

Tranche d'âge

14 - 16 ans

Durée

environ 45 minutes par activité

Ressource disponible en :

Anglais, Néerlandais, Français, Allemand, Espagnol

Mots-clés :

Corps noir, Température de luminosité, Énergie électromagnétique, Émissivité, Canicule, Température de la surface terrestre, Rayonnement maximal, Observation par satellite, Îlot de chaleur urbain, Urbanisme

Climate for schools

Il s'agit d'une série de ressources pédagogiques développées par l'Initiative sur le changement climatique (CCI) de l'ESA, qui se concentre sur des aspects clés du système climatique.

Visitez le site web de Climate for Schools

Activité 1 : Chaleur urbaine

Dans cette activité, les élèves sont initiés à l'effet d'îlot de chaleur urbain. Ils étudieront l'impact potentiel de cet effet dans un monde qui se réchauffe et qui devient de plus en plus urbanisé. Les élèves explorent une carte thermique d'une ville et appliquent ce qu'ils ont appris pour créer une carte thermique hypothétique d'un environnement urbain local. Une partie ou la totalité de cette activité peut être utilisée comme exercice à la maison.

Equipement

Fiche d'information 1 (2 pages, deuxième page facultative)
Feuille de travail de l'élève 1
Accès à l'internet
Cartes muettes d'une zone urbaine locale (facultatif)
Logiciel de traitement d'images ou crayons de couleur
Grandes feuilles de papier (facultatif)
Application web "Climate from Space" : Histoire des points chauds urbains (facultatif)

Activité 2 : Radiation et température

Dans cette activité, les élèves apprendront comment la détection de l'intensité du rayonnement thermique peut être utilisée pour déterminer les températures de la surface terrestre en tenant compte des caractéristiques d'un corps noir. Les élèves se familiarisent avec les équations pertinentes et utilisent une feuille de calcul pour effectuer des calculs à l'aide de ces équations.

Activité 3 : Ville et campagne

Dans cette activité, les élèves utilisent l'application web Climate from Space pour identifier les types de couverture terrestre associés à deux lieux différents et analyser les données de température téléchargées. Ils consolident leur apprentissage du sujet en rédigeant un rapport sur les modèles qu'ils ont trouvés afin d'obtenir des informations sur le comportement radiatif des différentes surfaces et, éventuellement, sur d'autres variables climatiques.

Le saviez-vous ?

L'effet d'îlot de chaleur urbain est un phénomène qui fait que les températures dans les villes sont souvent plus élevées que celles des zones rurales environnantes. Cet effet est amplifié pendant les vagues de chaleur, car les matériaux utilisés pour créer l'environnement bâti ont une capacité thermique élevée, ce qui limite le refroidissement nocturne. L'augmentation des populations urbaines et les effets du changement climatique signifient que de plus en plus de personnes seront touchées par ce phénomène au cours des prochaines décennies.

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