ヒートアイランド現象とはなにか。原因や影響、対策を解説

ヒートアイランド現象とは：

都市部が周辺域より高い温度になっている現象で、等温線を結ぶと島状になることから”熱の島(heat island)”と呼ばれる。この用語は第二次世界大戦後、都市気候の研究が進むなかで定着した。

都市地域を高温の大気が覆い、都市部と郊外との温度差が５〜６℃以上になることもある。

本来、都心部と郊外の気温差が大きくなるヒートアイランド現象は、風の弱い秋から冬の晴天の夜間にもっとも顕著に現れるのであるが、1990年代以降、とくに日本では、夏季の日中における猛暑や夜間における熱帯夜の増加が問題視されるようになり、そのような都市の高温化現象をさしてヒートアイランドとよぶことが多い。

※猛暑日、真夏日、夏日
1日の最高気温が３５℃以上の日を猛暑日、３０℃以上の日を真夏日、２５℃以上の日を夏日と呼ぶ。
ちなみに、「猛暑日」という語は、2007年の予報用語改正まで、気象庁が用いる正式な予報用語としては存在しておらず、メディア等では酷暑等の表現が用いられていた。
それ以前から最高気温が35℃を越える日はあったが、現在ほどの回数や頻度ではなかった。気温が上昇し、35℃を越える回数や頻度が増加するのに伴って、新たな用語を作る必要があったのだろう。

※熱帯夜
最低気温が 25℃以上の夜のことで、暑さを示す一つの指標として用いられる。

《ヒートアイランド現象が起きる原因》

気温・気候を決定するメカニズムは大変複雑であり、原因をいくつかに特定することは難しいということが前提ではあるが、
ヒートアイランド現象の原因として考えられる代表的な要因をいくつか紹介する。

・エネルギー消費による人工熱の発生

都市部では、人口が集中している為、大量のエネルギー消費が行われる。
例えば、自動車やエアコンの使用などによって熱が排出される。
これらの熱が大気中に放出され、当該地域の気温を上昇させることがある。

この点については、感覚的にも理解できるだろう。
自動車の排気ガスや、エアコンの室外機の近くを通りかかると、熱風が放出されていることがわかる。そのような熱の発生源が街中のあちこちにあるような状態なので、それらの排熱が気温上昇につながる可能性は当然にある。

また、気温が高くなった結果、さらにエアコン等の利用が必要となってしまうという悪循環も存在する。

現在の日本の気候から考えれば、エアコンなしで夏を過ごすことは不可能に近い。熱中症等の健康被害が発生しないようにする配慮や対策は当然に必要である。

しかし、そのエネルギー利用がさらなる気温上昇につながる可能性を持っていることは留意しておく必要があるだろう。

・都市化に伴う地表面の人工的改変

人工的改変というと難しく聞こえるが、要するに森林や草原、田畑等が減少し、それらと比べて熱容量の大きいコンクリートやアスファルトが増えていることが、ヒートアイランド現象の原因として挙げられるということだ。
日中に吸収した熱がすぐに放出されず、地表面にとどまることで気温上昇につながると考えられる。

※熱容量
物体の温度を単位温度 1K上げるのに必要な熱量のこと。熱容量の単位は J/K または cal/K が用いられる。
熱容量が大きいほど、温まりにくく冷めにくい。

コンクリートやアスファルトは、夏季の日中に日射エネルギーを吸収し、その表面温度は50℃を超えることもある。地面や屋根に触れて非常に熱く感じたことがある人もいるだろう。

夏の炎天下で暑く感じるのは、自身が太陽から受けるエネルギーだけでなく、高温のコンクリート面からの放射熱が加わるためである。

また、コンクリートやアスファルトはその熱容量の大きさから、夜間になってもそれらの表面温度は気温よりも高い状態が維持されるため、周囲の大気を加熱し続けることになり、熱帯夜の増加につながる。

さらに、緑地が減少することで、透水面が減少し、雨水の保水能力が低下するとともに、蒸発散の潜熱(気化熱)による冷却効果が小さくなる。

※潜熱
物質が温度を変えないで、その状態 (気体、液体、固体) を変えるために吸収または発生する熱のこと。
融解熱、気化熱など。
液体である水が、気体である水蒸気となる際に、周囲の熱を吸収することで冷却効果が発生する。

現代の便利な交通網・輸送網を維持するためには、道路の舗装や建物の建設は当然に必要なものであるが、それが原因となって都市の気温上昇につながり、住みやすさを毀損している可能性についても考えなければならない。

利便性を享受する一方、その代償となったものについて考え、これからのまちづくりに活かしていく必要があると考える。

・高層建築の増加

高層建築が増加することによって、都市部の平均風速が低下する。簡単に言うと、風通しが悪くなる。

その結果、都市部にこもった熱が外部に逃げにくくなり、気温が上昇しやすくなる。

また、地表面に高層建築が密集して存在することによって、太陽光が何度も多重反射し、都市表面全体での日射吸収率が大きくなることで気温が上昇する。

以上のような要因により、都市部の気温は上昇していると考えられる。

《ヒートアイランド現象を緩和するための対策》

都市部の気温上昇。近年では熱中症等の健康被害まで及ぼしているこの暑さを、どのようにして食い止めればいいだろうか。

もちろん、上述のような原因を取り除けば(気温上昇につながりそうな要因を排除すれば)、ヒートアイランド現象はある程度緩和されるだろう。

しかし、そう簡単にはいかないからこそ、都市の気温上昇が問題であると認識された後にも解決されないでいる。

自動車やエアコンなどのエネルギー利用をすぐにやめるわけにもいかないし、建築物を取り壊して樹木や草花を敷き詰めるわけにもいかない。

現在の状況からできることを考えなければならない。

上述のように、人間の活動に起因する人口排熱の増加と、緑が失われて建物や舗装で地面が覆われる土地被服の改変が、ヒートアイランドの主な要因となっている。

つまり、一個人や一企業の問題ではなく、都市全体の構造や生活様式(ライフスタイル)に関わる問題である。

熱中症患者の増加のように、緊急を要する事柄への対策は急いで取り掛かりつつも、長期的なまちづくりのビジョンも必要となる。

壁面緑化や屋上緑化のように、街に緑を増やしていくことは有効であると考えられるが、
それにとどまらず、街の構造ごと変えていく視点も必要である。

生活者目線で考えると、自宅やオフィスといった、自分が過ごす空間の快適さに注目してしまうが、
それらも都市の構成要素のひとつとして、都市全体の環境に影響を与えているということは忘れてはならない。

将来的には、ライフスタイルの大きな変更を迫られることもあるかもしれない。

行政が中心となりつつも、我々一般市民も、どのような都市環境を作っていきたいのか、そのためには何をしなければならないのかを考え、意見を出し、合意形成のプロセスを経て実行する。
そのような動きが必要になってくると思われる。

《おわりに》

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