[ Dynamique microclimatique induite par les phases d’atterrissage et de décollage à l’aéroport international de Lubumbashi/Luano (RDC): Étude multi-scalaire couplant surface, atmosphère et opérations aéronautiques ]
Billy DIABASENGA KUSUAMINA1, NZUZI NZUZI André2, and Sion DIABASENGA LUYINDULA3
1 École de Télédétection Spatiale (ETS), Université Pédagogique Nationale (UPN), Kinshasa, RD Congo
2 Département de Physique et des Sciences Appliquées, Faculté des Sciences, Université Pédagogique Nationale (UPN), Kinshasa, RD Congo
3 Section Aviation Civile, Institut Supérieur de Techniques Appliquées (ISTA, Kinshasa), RD Congo
Original language: French
Copyright © 2026 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
This study presents a comprehensive, explanatory, and methodologically grounded scientific analysis of the microclimatic dynamics at Lubumbashi International Airport (Luano). It demonstrates that the airport platform should be interpreted as a coupled thermo-operational system, in which mineral surfaces, residual vegetation, seasonality, wind, precipitation, and aeronautical operations interact to generate a structured thermal signal. The analysis integrates hourly meteorological observations, Landsat and MODIS satellite products, ERA5 reanalysis variables, CHIRPS precipitation data, biophysical indicators such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and air traffic data. It further develops an airport–reference thermal contrast, a spatial LTO exposure index, and a framework based on spatial and temporal differencing. The results converge toward four main conclusions: (1) the Luano airport area exhibits a well-defined airport-related thermal signature; (2) the relative decline in vegetation cover and increasing surface artificialization account for a major share of background warming; (3) LTO cycles act as localized and transient thermal amplifiers; and (4) these dynamics have direct implications for air density, take-off performance, low-level turbulence, and overall aviation safety.
Author Keywords: airport microclimate, Luano, LTO cycles, land surface temperature, NDVI, surface artificialization, aviation safety, take-off performance.
Billy DIABASENGA KUSUAMINA1, NZUZI NZUZI André2, and Sion DIABASENGA LUYINDULA3
1 École de Télédétection Spatiale (ETS), Université Pédagogique Nationale (UPN), Kinshasa, RD Congo
2 Département de Physique et des Sciences Appliquées, Faculté des Sciences, Université Pédagogique Nationale (UPN), Kinshasa, RD Congo
3 Section Aviation Civile, Institut Supérieur de Techniques Appliquées (ISTA, Kinshasa), RD Congo
Original language: French
Copyright © 2026 ISSR Journals. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Abstract
This study presents a comprehensive, explanatory, and methodologically grounded scientific analysis of the microclimatic dynamics at Lubumbashi International Airport (Luano). It demonstrates that the airport platform should be interpreted as a coupled thermo-operational system, in which mineral surfaces, residual vegetation, seasonality, wind, precipitation, and aeronautical operations interact to generate a structured thermal signal. The analysis integrates hourly meteorological observations, Landsat and MODIS satellite products, ERA5 reanalysis variables, CHIRPS precipitation data, biophysical indicators such as the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and air traffic data. It further develops an airport–reference thermal contrast, a spatial LTO exposure index, and a framework based on spatial and temporal differencing. The results converge toward four main conclusions: (1) the Luano airport area exhibits a well-defined airport-related thermal signature; (2) the relative decline in vegetation cover and increasing surface artificialization account for a major share of background warming; (3) LTO cycles act as localized and transient thermal amplifiers; and (4) these dynamics have direct implications for air density, take-off performance, low-level turbulence, and overall aviation safety.
Author Keywords: airport microclimate, Luano, LTO cycles, land surface temperature, NDVI, surface artificialization, aviation safety, take-off performance.
Abstract: (french)
Cette étude propose un article scientifique complet, explicatif et méthodiquement argumenté sur la dynamique microclimatique de l’aéroport international de Lubumbashi/Luano. Elle montre que la plateforme doit être lue comme un système thermo‑opérationnel couplé, dans lequel les surfaces minérales, la végétation résiduelle, la saisonnalité, le vent, la pluie et les opérations aéronautiques interagissent pour produire un signal thermique structuré. L’analyse combine des observations météorologiques horaires, des produits Landsat et MODIS, des variables de réanalyse ERA5, des précipitations CHIRPS, des indices biophysiques tels que le NDVI ainsi que des données de trafic aérien. Elle formalise un contraste thermique d’emprise entre l’aéroport et des zones témoins, un indice spatial d’exposition aux LTO et une logique de différences spatiales et temporelles. Les résultats convergent vers quatre conclusions: l’emprise de Luano présente une signature thermique aéroportuaire nette; la baisse relative du couvert végétal et l’artificialisation expliquent une part majeure du réchauffement de fond; les cycles LTO jouent le rôle d’amplificateurs locaux et transitoires; et ces dynamiques ont des implications concrètes pour la densité de l’air, la performance au décollage, la turbulence de basse couche et la sécurité aérienne.
Author Keywords: microclimat aéroportuaire, Luano, cycles LTO, température de surface, NDVI, artificialisation, sécurité aérienne, performance au décollage.
