ヒートアイランド現象とは?都会が暑くなる理由

ヒートアイランド

みなさん、「ヒートアイランド現象」という言葉を聞いたことはありますか?これは特に「大都市」で起こる現象で、気温の分布図を見ると都市部だけ高温になっていて、その分布がまるで島のようになっているから、ヒートアイランドと呼ばれるようになったそうです。

というわけで今回は、聞いたことはあるけどよくわからないという人のために、この「ヒートアイランド現象」について詳しく見ていくことにします。


>>参考にした文献・ウェブサイトです。

気象庁|ヒートアイランド現象

ヒートアイランド対策技術 – 環境技術解説|環境展望台:国立環境研究所 環境情報メディア

NHK そなえる 防災|コラム|巨大都市・東京のヒートアイランド

 

ヒートアイランド現象とは?

気象庁は、ヒートアイランド現象のことをこう定義しています。

都市の気温が周囲よりも高くなる現象のこと

>>気温の分布図は、気象庁のウェブサイトで見ることができます(←リンクになってます)。

 

ヒートアイランド現象の原因 | なぜ、都市の気温が周りよりも高くなるの?

ヒートアイランド_密集_高層ビル

原因は以下の3つのようです。

 

1)コンクリートとアスファルトの増加+緑地や水面の減少

都市部の地面やビル・建物などは、多くはコンクリートやアスファルトでできています。これらはとても熱をためやすい(=蓄積しやすい)です。夏の晴れた日差しの強い日には、コンクリートの表面は50〜60℃にも達します。

都市ではない場所は、高いビルは少なく、緑(木・林・森など)や水(川・湖など)も多いので、太陽が沈むと、コンクリートやアスファルトにためられた熱は水面からの気化熱などによってすぐに冷やされます。ですが都市部では緑や水は少なく、しかも高いビルや建物が多く密集しているので、なかなか放熱されません。

緑が多い場所は、その木々や葉っぱが日差しを遮ってくれるので、地表まで達する日差しの量が減ることで地面や建物の温度を抑える効果があります。また、植物には「蒸散」という機能があり、これも周辺の温度を下げる役割を果たします。

以下は、NHKのコラムにあった画像です。

いわゆる「日なた」と「日陰」の地面の温度の違いを表しています。緑によって直射日光が遮られるだけで(プラス上記した葉っぱの蒸散作用で)、こんなにも温度が変わる(A地点とB地点の差は20℃もある)ことがわかると思います。

「蒸散」とは、植物内にある余分な水分が水蒸気として外に発散(放出)される現象のこと。

 

2)高いビルが密集

高いビルが多い場所や、建物が密集している場所は、風の通り道が遮られるため、風速が弱まり、熱の放散がなかなか起きづらいです。また、上記しましたが、昼間にコンクリートやアスファルトにためられた熱は、太陽が沈んでいるうちに緑や水、風などによって放射されて冷やされるべきなのですが、建物が密集しているとその放射も起きにくくなってしまい、熱が放射されません。気温自体は下がっていても、熱を蓄えている地面からの輻射熱で空気を温めてしまうことで、都市部の気温は夜でも上がったままになってしまいます(=熱帯夜となりやすい。熱帯夜については下でまた詳しく説明しています)。

 

3)人間の活動によって産まれる熱の増加

都市部にはビルや多くの建物が密集し、人も多く集まります。たくさんあるそれぞれの建物で冷房や暖房を使ったり、または多くの人が車・電車・バスを使うことで(都市部は利用者が多いので)、非常に多くの熱が生まれ、その熱が外に排出されます。都市部で使われるその熱(=エネルギー)は年々増えているようです。そのようなヒトの活動によって熱が産み出され、それによって気温が上昇していっています。

 

都市部の気温はどれくらい上がっている?

NewYork_大都市_ヒートアイランド

気象庁発表による平均気温の変化(1931年 → 2015年)を見てみると、都市ではない場所(都市化の影響があまりない場所)の15ヶ所は、平均で約1.5℃の上昇に対して、東京は3.2℃、福岡は3.0℃、名古屋は2.9℃も平均気温が上がっています。

また、これは日本に限ったことではなく、ニューヨーク、パリ、ベルリンなど世界の都市でも、年の平均気温は上昇しています(もちろんこれは、全てがヒートアイランド現象が原因というわけではありません。地球温暖化の影響ももちろん受けていると思われます)。

 

ヒートアイランド現象によって、私たちにどんな影響があるの?

都心部に住む人はこのヒートアイランド現象の影響を受けますが、具体的にどうなるのでしょうか?

 

熱中症のリスクが上昇するとともに、健康に影響が及ぶ

大都市_ヒートアイランド_熱中症

まずなんと言っても、熱中症になるリスクが上がります

コンクリートやアスファルトが多い都市部では、太陽からの直射日光だけではなく、熱せられた地面や壁からの輻射熱もあるため、私たちの周りの空気の温度はどんどん上昇し、熱中症になるリスクは上がっていきます。

2000〜2013年に東京都23区内で起きた熱中症患者の数と熱帯夜日数・猛暑日日数を比較してみると、2009年までは熱中症患者が500人前後だったのに対し、2010年以降は2,000〜3,000人と、突然の増加を見せたそうです。

その理由の1つとして「猛暑日と熱帯夜日数の増加」が挙げられています。

2010年以降、2009年までよりも顕著に猛暑日(=日中の最高気温が35℃を超える日のこと)が増えていて、それに伴って熱帯夜(=夜間の気温が25℃以下に下がらない日のこと)も増えているようです。

東京23区内での熱中症患者が3,000人以上出た2010年の夏は、熱帯夜の日数が平年の倍以上だったようです。それによって高齢者が夜寝ているときに脱水症状になってしまい、亡くなってしまうというケースがたくさん起こったという報告があります。

単純に熱帯夜の増加は夜の寝付きの悪さに繋がったり、夜中暑くて目が覚めてしまったりと、睡眠に影響が出ます。睡眠がしっかりとれないことで疲労がたまったり、寝不足となって日中眠くなってしまうなど、熱中症でなくとも健康に影響が及んできます。

 

熱帯夜について

上記しましたが、「熱帯夜」は夜間の最低気温が25℃以上の場合を指します(気象庁より)。

熱帯夜の日数をみてみると、1930年ごろまでは年間で10日もありませんでした。ですがだんだん増加していって、1980年代には年間20日を超えるようになり、2010年以降は年間40〜50日も熱帯夜となっています。

少し古いデータになってしまいますが、2011年7月に首都圏で熱帯夜になった日数を調べると、なんと月の半分以上が熱帯夜でした。同じ時期の郊外(埼玉県や茨城県)を調べると、熱帯夜は10日以下。ヒートアイランド現象によって日中たまった熱は、夜間の気温にも影響を与えるということです。

 

ゲリラ豪雨の発生

周辺と比べて都市の地面の温度が上がることで、その熱せられた地表面の大気が上昇しやすくなり、大気の状態によってはその上昇気流が積乱雲となり、その結果ゲリラ豪雨(=短時間で激しい雨が降ること)が起こると言われており、ゲリラ豪雨とヒートアイランド現象は関連があるのではないか、と言われています(まだはっきりと断言はできないそうです)。

「ヒートアイランド現象」は気温が上がる現象のため、夏によく聞く印象があると思いますが、都市の中心部が周辺の地域・郊外よりも気温が高いという現象が一番顕著になるのは「冬の早朝」です。

 

まとめ

夜暑くて寝られない、汗をかいて夜中起きてしまう、というのは実はヒートアイランド現象が原因、というのは私は考えたことがありませんでした。自分の家の壁や、家の前の道が日中熱を吸収しているのですね。

また、緑が多いと涼しく感じるのも、ただ日陰をつくるからという理由だけではなく、蒸散という作用も涼しさに貢献していました。

まだまだ気づいていないことや知らないことはたくさんありそうです。

 

ヒートアイランド

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

ABOUTこの記事をかいた人

2013年からBOC−ATC(米国公認アスレティックトレーナー)として活動中。大学時代に後輩が熱射病によって命を落としたことから、熱中症について調べるようになりました。「予防のプロ」として、熱中症に関する正しい情報を伝えていきます。