ヒートアイランド
ヒートアイランド(「
「ヒートアイランド」という
研究 [編集 ]
「
ヒートアイランドは
観測 と評価 [編集 ]
観測 ・評価 の方法 [編集 ]
1980 |
2010 | |
31 |
90 | |
168 |
360 | |
227 |
434 |
ヒートアイランドは
ふつう、
実際 の例 [編集 ]
3.5 | 1.4 | 6.1 | 1.2 | -0.3 | 2.8 | |
4.6 | 2.5 | 6.0 | 1.7 | 0.8 | 2.5 | |
3.7 | 2.1 | 4.6 | 2.4 | 0.9 | 3.3 | |
3.9 | 3.6 | 4.2 | 2.5 | 2.4 | 3.7 | |
4.0 | 3.0 | 5.6 | 2.4 | 1.4 | 3.8 | |
※ | 2.3 | 1.9 | 2.4 | 0.9 | 0.4 | 1.3 |
※: |
ニューヨーク、パリ、ベルリンなど
なお、
ここからは
また、
このほか、
影響 について[編集 ]
ヒートアイランドの
夏季 の高温 による人体 への影響 -
熱中 症 の危険 性 増大 真夏 日 ・夏 日 ・熱帯夜 の日数 が増加 するほど、熱中 症 による救急 搬送 者 数 や死亡 者 数 は増加 する。一 例 として東京 都内 の熱中 症 による年間 救急 搬送 者 数 は、1980年代 後半 は150人 前後 だったものが1990年代 後半 に300人 前後 に倍増 、2000年代 には500人 以上 を推移 し、年 によっては1,000人 以上 にのぼる。なお、年齢 別 では子供 や高齢 者 が多 い傾向 にあり、高齢 者 は室内 で熱中 症 となり救急 搬送 される例 も少 なくない[参 8][7]。ただし、こうした影響 のインパクトは都市 の緯度 によって異 なる。アメリカでは、ニューヨークやシカゴなど高緯度 の都市 では高温 と死亡 率 に有意 な相関 が認 められる一方 、マイアミなど低 緯度 の都市 では相関 性 が低 いという報告 がある[12]。不快 感 の増大 環境省 の2009年 の調査 によれば、夜間 の気温 (最低 気温 )が高 くなるほど睡眠 中 に目覚 める人 が多 くなる傾向 にあり、睡眠 の質 を悪化 させたり冷房 使用 の増大 を招 くといった影響 が考 えられる[参 9]。
- エネルギー
消費 の増加 夏季 は気温 が高 くなるほど、冷房 を中心 とした電力 需要 が増加 する。2002年 時点 のデータによると、東京電力 管内 では夏季 (梅雨 明 けから9月 初 めまで)の気温 が1℃上昇 すると電力 需要 は約 166万 kwh増加 する(この値 を「気温 感応 度 」という)とされ、これをピーク追従 に適 した火力 発電 とすれば二酸化炭素 排出 量 が593トン増加 、この規模 の発電 設備 を増設 すると石油 火力 発電 では3,000億 円 以上 のコストになるという。なお、先 のデータは14時 頃 のものだが気温 感応 度 は時間 帯 により変化 し、例 えば東京 23区 では20時 頃 が最 も気温 感応 度 が高 く14時 頃 の1.5倍 ほどある一方 、3-8時 頃 は14時 ごろの半分 程度 というデータがある。また、冷房 は屋外 への排 熱 を伴 うため、ヒートアイランドに拍車 を掛 ける面 もある[参 8]。なお、冷房 普及 に伴 い、年間 を通 してみた電力 需要 の中 で夏季 のピークは年々 先鋭 化 (夏季 と春季 ・秋季 の差 が拡大 )する傾向 にある[参 10]。- なお、
冬季 は気温 が高 くなるほど、暖房 需要 が減少 する。いくつかの研究 報告 によれば、気温 上昇 がエネルギーの年間 消費 量 を減少 させる都市 もあれば増加 させる都市 もある。特 に緯度 が高 い寒冷 な都市 ほど暖房 需要 の比率 が高 いため減少 傾向 が強 まるほか、小 さなスケールでは建物 の用途 による差 も大 きい。一般 的 には、冷房 よりも暖房 の方 がエネルギー消費 量 は大 きい一方 で、都心 部 には気温 上昇 に対 するエネルギー消費 増加 率 が高 い商業 地 や業務 建物 が多 いため、都心 部 に限 ると気温 上昇 はエネルギー消費 を増加 させる傾向 にある。こうした研究 はヒートアイランドよりも規模 が大 きな地球 温暖 化 を念頭 に置 いたものが多 い点 に留意 する必要 がある[参 11]。 各 都市 での研究 を見 ると、札幌 市 や東京 都 はヒートアイランドにより年間 エネルギー消費 量 が削減 されるとの報告 がある[13]。全域 で気温 が1℃上昇 したと仮定 して行 われた大阪 府 における研究 では、大阪 市内 では冬季 の暖房 用 ガス・灯油 使用 に伴 う消費 エネルギー減少 量 よりも夏季 の冷房 用 電力 使用 に伴 う消費 エネルギー増加 量 の方 が多 い一方 、大阪 市 以外 の府内 では冬季 の暖房 用 消費 エネルギー減少 量 の方 が多 く、府 全体 では減少 量 の方 が多 いという結果 が得 られている[参 11]。
大気 汚染 への影響 夏季 は都市 内部 から光化学 オキシダントや粒子 状 物質 が排出 ・生成 されて大気 汚染 が発生 するが、ヒートアイランドは昼夜 交代 に伴 う海陸 風 の移動 を遅 くし、風 が弱 い場所 や風 が収束 する場所 を作 り出 して空気 を滞留 させ、これらの汚染 を悪化 させる。都市 の風下 にあたる内陸 部 ではこの影響 で周辺 の郊外 に比 べて光化学 オキシダントの濃度 が高 い傾向 にある[参 8][参 9]。- また
冬季 も都市 内部 から大気 汚染 が発生 するが、ヒートアイランドは夜間 生 じる気温 逆転 層 の下 に都市 混合 層 を作 り出 し、ドーム状 の混合 層 の中 で空気 を滞留 させ、同 じく汚染 を悪化 させる[参 8][参 9]。 生物 への影響 -
生物 季 節 の変化 桜 の開花 の早期 化 など。1989年 大阪 市 でのソメイヨシノの開花 時期 調査 では、低温 だったことによる影響 もあるが、市街 中心 部 と大阪湾 沿岸 で1週間 もの差 が生 じたという例 がある[参 8]。ただし、高温 化 により必 ずしも開花 が早 まるわけではなく、冬 に一定 期間 低温 に曝 される必要 がある植物 では、高温 化 が一定 以上 進 むと逆 に遅 くなったり開花 しなくなったりするものもある。落葉樹 に多 い傾向 があり、サクラやナシなどで高温 化 により開花 が遅 くなったという報告 がある[参 9]。越冬 害虫 の増加 - ヒートアイランドによる「
亜熱帯 化 」が病原菌 などを媒介 する生物 の生息 北限 を北上 させることが懸念 されている。マラリアを媒介 するハマダラカなどが挙 げられる。このほか、緩和 策 に関 する問題 として、水 を用 いた冷却 が多用 された場合 に暖 かい排水 が河川 や海 に流 れ込 んで水温 を上昇 させ、水中 の生態 系 に影響 を与 えることも懸念 されている[参 8]。 水棲 生物 への影響 日本 では報告 が無 いが、アメリカでは浸透 性 が低 く高温 になった舗装 道路 に雨 が降 り、これが排水 され川 の水 が高温 となって水棲 生物 に悪影響 をもたらすことが報告 されている。アイオワ州 シーダーラピッズでは2001年 8月 に雨 により小川 の水温 が1時 間 に10度 以上 上昇 し、魚 が死 んでしまった例 がある[14][15]。
集中 豪雨 などの変化 - ヒートアイランドの
領域 と重 なるように風 の収束 帯 が観測 されていて、これが積乱雲 を発達 させる要因 の1つとなり都市 に雷雨 をもたらすメカニズムがあることが報告 されている[参 8]。大気 汚染 に伴 う大気 エアロゾル粒子 の滞留 や[参 8]、水平 の風 が高層 建築 物 にぶつかって生 じる上昇 気流 も、積乱雲 を発達 させる要因 とする研究 がある。東京 の観測 開始 以来 約 120年間 の降水 量 を分析 した気象 研究所 と東京 管区 気象台 の研究 によれば、夏 の夕方 (6-8月 の17-23時 )の降水 量 は100年 当 たり50%の割合 の増加 に対 し、他 の季 節 や時間 帯 では30%未満 の増加 にとどまっている。1980-2010年 頃 の30年間 では夏 の夕方 に限 って東京 都心 は周辺 地域 よりも30%以上 降水 量 が多 いのに対 し他 の季 節 や時間 帯 では大差 無 いなど、ヒートアイランドが東京 都心 で集中 豪雨 を増加 させている可能 性 があるという[参 9]。 水 資源 気温 の上昇 による需要 増加 。東京 では、最高 気温 が1℃上昇 すると年 平均 で0.7%、夏 に限 ると1%、水道 使用 量 が増加 するというデータがある[参 12]。乾燥 化 湿度 の低下 、乾燥 化 が起 きる。都市 化 の進 んだ都市 と都市 化 の影響 が比較的 小 さいとみられるその他 の都市 を比較 すると、都市 化 率 の高 い都市 の平均 相対 湿度 の低下 率 は、その他 の地域 よりも低下 率 がよりも大 きいことが分 かった。この関係 は、都市 の気温 の変化 傾向 と整合 している[16]。- その
他 夏 の午後 を中心 として、東京 都心 を囲 む環状 八 号線 に沿 って「環 八雲 」と呼 ばれる積雲 の列 ができる事 が知 られている。環 八雲 の生成 には、ヒートアイランドによる都市 での上昇 気流 も寄与 しているという報告 がある[17]。
ヒートアイランドの
原因 [編集 ]
地表 の被覆 の人工 物 化 [編集 ]
もともと
多 くの都市 では、都市 化 により農地 や樹林 地 ・草地 が開発 されて減少 する。一方 で公園 が整備 されたり、都市 内 に保存 的 に緑地 が設 けられたりする。これにより、緑地 率 の数字 自体 は大 きく低下 しないように見 える事 があるが、公園 内 には舗装 や人工 物 があったり低木 が多 かったり緑地 の「ボリューム」が小 さいものもあり、ヒートアイランドを考 える上 では考慮 が必要 である[参 10]。建築 物 の材質 変化 の影響 も指摘 されている。日本 では、建築 物 に占 める木造 の割合 が低下 しているのに対 して、熱容量 が大 きいRC造 など非 木造 の割合 が上昇 している[参 10]。河川 護岸 のコンクリート化 、建物 敷地 内 の不 透水 化 も気温 を上昇 させる[参 10]。
なお、アスファルト
排 熱 の増加 [編集 ]
都市 の高密度 化 と気象 の影響 [編集 ]
ただし、
緩和 策 [編集 ]
緑化 [参 18]建築 物 の断熱 化 による室内 環境 の快適 化 。建築 方式 としては内 断熱 と外 断熱 がある[参 18]。躯 体 への断熱 材 設置 や遮 熱 塗装 のほか、高 断熱 ガラスの設置 などがある。建築 物 外部 の保水 化 。潜熱 冷却 を用 いる保水 性 素材 の採用 など[参 18]。建築 物 外部 ・構造 物 表面 の反射 率 対策 。外壁 、屋根 、構造 物 表面 などの淡色 化 、高 反射 性 素材 の採用 など[参 18]。道路 舗装 の対策 。透水 性 舗装 ・保水 性 舗装 ・遮 熱性 舗装 の採用 などがある[参 18]。2020年 に日本 生 気象 学会 雑誌 に発表 れた論文 によると、遮 熱性 、保水 性 、密 粒 、透水 性 のアスファルト舗装 と芝生 の5種類 を比較 した場合 、最 も表面 温度 が低 かったのが芝生 であり、次 に遮 熱性 舗装 で、僅差 で保水 性 舗装 が続 いき、密 粒 と透水 性 の表面 温度 はいずれも高 い結果 となった。一方 で歩行 者 への体感 影響 については、芝生 が最 も影響 が低 く、次 いで保水 性 舗装 であり最 も影響 が大 きいのが遮 熱性 舗装 であった。このことから芝生 がこの中 で最 も気温 の上昇 を抑 えること言 える、しかし芝生 を道路 の舗装 に利用 困難 である、そのため、表面 温度 と体感 影響 のバランスがいい保水 性 舗装 が優 れていると言 える[22]。排 熱 の抑制 排 熱 の利用 [参 18]。コジェネレーションやコンバインドサイクル発電 など。太陽熱 ・太陽光 の利用 [参 18]。交通 ・輸送 対策 。交通 マネジメント、エコカーの採用 [参 18]、公共 交通 機関 への移行 やモーダルシフトなど。水辺 の整備 。暗渠 の開 渠 化 (清流 復活 事業 )など[参 18]。建築 物 の配置 や土地 利用 の改善 。水上 や郊外 から涼 しい空気 が都心 に流 れやすいようにする「風 の道 」や「水 の道 」の確保 [参 19]。フライブルク[参 13]、シュトゥットガルト[23]や、ベルリンのポツダマープラッツ周辺 再 開発 に伴 う事例 が有名 。散水 省 エネルギー、資源 の有効 利用 。エネルギーのカスケード利用 、循環 型 社会 など[参 18]。- グリーンインフラの
整備
「
ヒートアイランド
こうした
また、
遠隔 地 への影響 [編集 ]
ヒートアイランドの
地球 温暖 化 への寄与 度 [編集 ]
ヒートアイランドによる
- 2007
年 のIPCC第 4次 評価 報告 書 では、地球 の平均 気温 に対 するヒートアイランドの寄与 の値 は、1900年 以降 、陸上 では10年 あたり0.006℃、海洋 ではヒートアイランドはゼロなので、地球 全体 では10年 に0.002℃だと報告 している。これは、20世紀 の間 に約 0.6℃のペースで上昇 した平均 気温 に対 して3%程度 寄与 していることを意味 する[33]。 - スタンフォード
大学 のヤコブソンらによる2011年 の報告 では、ヒートアイランドの寄与 は産業 革命 以降 の温暖 化 の2~4%程度 と推定 されている[34] 。 - 2020
年 東京工科大学 の江頭 教授 の計算 では、人工 排 熱 の起因 は4%程度 という結果 になっている[35]。
脚注 [編集 ]
注釈 [編集 ]
個別 出典 [編集 ]
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参考 文献 から参照 [編集 ]
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気象庁 「ヒートアイランド現象 に関 する知識 」 Q6:ヒートアイランド現象 は外国 の都市 でも起 きているのですか? - ^
気象庁 「ヒートアイランド現象 に関 する知識 」 Q9:ヒートアイランド現象 の調査 はどのようにするのですか? - ^
気象庁 「ヒートアイランド現象 に関 する知識 」 Q3:都市 化 で猛暑 日 や熱帯夜 は増 えているのですか? - ^ a b c d
気象庁 「ヒートアイランド現象 に関 する知識 」 Q2:都市 の気温 上昇 はどれくらいですか? - ^
気象庁 「ヒートアイランド現象 に関 する知識 」 Q5:記録 的 な暑 さもヒートアイランド現象 の影響 ですか? - ^ a b c d e f g h
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気象庁 「ヒートアイランド現象 に関 する知識 」 Q7:ヒートアイランド現象 の原因 は何 ですか? - ^
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環境省 、2010年 、§2(32-33頁 )
参考 文献 [編集 ]
齋藤 武雄 『ヒートアイランド』講談社 〈ブルーバックス1199〉、1997年 12月20日 。ISBN 4-06-257199-4。気象庁 「ヒートアイランド現象 に関 する知識 」(archive)環境省 平成 12年度 環境省 請負 業務 報告 書 「平成 12年度 ヒートアイランド現象 の実態 解析 と対策 のあり方 について報告 書 (増補 版 )」、2001年 3月 環境省 「ヒートアイランド現象 による環境 影響 等 に関 する調査 業務 」、2009年 2月 環境省 「ヒートアイランド現象 による環境 影響 等 に関 する調査 業務 」、2010年 3月 環境省 「平成 24年度 版 ヒートアイランド対策 ガイドライン改訂 版 」、2013年 3月 山本 桂香 ,科学 技術 動向 研究 センター「都市 におけるヒートアイランド現象 の緩和 対策 」『科学 技術 動向 2005年 9月 号 』、科学 技術 政策 研究所 科学 技術 動向 研究 センター、2005年 、CRID 1573105977631651328、hdl:11035/1640、ISSN 1349-3663、NAID 120006589598。
関連 項目 [編集 ]
外部 リンク[編集 ]
公営 機関 [編集 ]
- ヒートアイランド
対策 -環境省 - ヒートアイランド
現象 -気象庁 - ヒートアイランドポータル -
国土 交通省 - ヒートアイランド
対策 -東京 都 環境 局 - ヒートアイランド
対策 -大阪 府 - 『ヒートアイランド』 - コトバンク
民営 機関 [編集 ]
日本 ヒートアイランド学会 - 『
天気 』内 ヒートアイランド関連 記事 検索 結果 -日本 気象 学会 - Heat island (
英語 ) - Encyclopedia of Earth「ヒートアイランド」の項目 。
- ヒートアイランドに
関 する活動
打 ち水 大 作戦 -打 ち水 大 作戦 本部 - CASBEE-HI -
(財) 建築 環境 ・省 エネルギー機構 - Global Cool Cities Alliance(
英語 )