M21．温暖化と都市緑化（Q&A） 
	著者：近藤純正
		1. 温暖化の実態と、気象要素の補正に関するQ&A（５件）
		2. 地球の温度の決まり方、アルベドに関するQ&A（１件）
		3. 温室効果に関するQ&A（１件）
		5. 都市昇温の緩和策や熱収支に関するQ&A（７件）
		6. 気温や体感温度に関するQ&A（２件）
		参考文献
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これは、（財）都市緑化技術開発機構における記念講演「気象学から見た 地球温暖化」（10月19日、50分間）と、NPO法人・緑の家学校における 講義「温暖化と都市緑化」（11月21日、２時間）、及び 本ホームページの「身近な気象」の 「M19. 温暖化と都市緑化」について 出された質問とその回答である。 その後の追加（気候コロキウムにおける講演、12月15日、2.5時間）の 質問には＊印を付けてある。 （完成：2007年11月23日、追加：12月17日）


1. 温暖化の実態と、気象要素の補正についてのQ&A

Q1.1　1988年の気温ジャンプの原因は？
日本における年平均気温の経年変化の図（本論の図19.1）に示された1988年の 気温ジャンプは二酸化炭素濃度の増加に伴って起きる地球温暖化による ものか？(KO)

A1.1 ジャンプの原因はよくわかっていない。
気候変動は二酸化炭素など温室効果ガスの増加による、いわゆる地球 温暖化のほか、大規模噴火などの原因によるもの、その他ゆらぎによって 生じると考えられる。 ある地域で低温傾向が現れた場合、隣の地域では逆に高温傾向が10～数十年 の期間にわたり継続することもあり、これらはジャンプ、ダウンと呼ばれて いる。

二酸化炭素など温室効果ガスはほぼ単調に増加しているのだが、それに伴う 気温は単調な上昇傾向ではなく、地域によってはジャンプ、ダウンを伴い ながら長期的（50年以上）に上昇する性質をもつとも考えられる。

1988年ジャンプが世界的に生じたものかどうかについては、データの質の チェックなど難しい問題があり、まだ明らかにされておらず、 1988年の気温ジャンプの直接的な原因は不明である。

Q1.2　東京の都市昇温量の大きさは？
東京では、この100年間の気温上昇は約３℃といわれているが、日本における 年平均気温の経年変化の図（図19.1：バックグラウンド温暖化量）では100年間 あたり0.5℃程度であるので、東京の都市昇温量は３－0.5＝2.5℃という ことか？(KO)

A1.2　はい、その通りである。
東京周辺におけるバックグラウンド温暖化量（都市化の影響など除く広域の 地球温暖化量＝0.5℃）に比べて都市化による昇温量（2.5℃）が圧倒的に 大きくなっている。

Q1.3＊　気温の観測値に影響する樹木・ビルの高さは？
気象観測所において、風速を弱め、「日だまり効果」を生じる周辺の樹木や ビルの高さと観測露場との関係は？（AO）

A1.3 年平均気温に影響する（日だまり効果を生じる）観測所の周辺 環境を数値的に表すようにしたいのだが、この作業・調査は大変である。 しかし、これまでの調査から、暫定的に次のような目安を提案したい。
（１）気温の観測露場から見たとき、概略高度７°（tan７°＝0.125、つまり 40ｍの距離に対して高さが５ｍ）を超える範囲に樹木が成長すると、露場に 入る風が弱められ、平均気温が上昇する。この高さは２階建て住宅に相当 する。
（２）風速計の設置高度がたとえば12ｍのとき、その高度の風速に影響する 風上側の水平距離が１ｋｍ（フェッチが高度の約100倍）の範囲の地表面 粗度が大きくなると、平均風速は弱められる。年平均風速の減少率30％に対 して年平均気温の上昇は0.2～0.5℃程度が目安である。
（注1）観測所の近傍に建物等があっても、それが時代によって変化せず一定 に保たれていれば、補正せずに気候変動の資料として利用することができる。
（注２）風上側だけでなく、樹木や建物が風下側にできると、それらが 風をせき止めるように働くので、観測所の風上だけでなく、周辺の環境が 変わると気象要素は影響を受ける。

Q1.4＊　地上観測データの補正量の大きさは？
長期間の地上観測データを解析する上で、様々な補正が必要であると思うが、 簡単な補正量がどの程度か？（SY）

A1.4 風速はいずれの場合も補正が必要であるが、気温は0.5℃以内の 誤差、相対湿度は２％以内の誤差を無視してよい場合は、めんどうな補正は しなくてもよいだろう。

相対湿度
戦前は非通風式乾湿計、概略、戦後は通風式乾湿計で湿度が観測されて いた。これに用いた乾湿計定数はセンサーの大きさと通風速度によって 変わり、湿度の観測値には±２％（月平均値）、最少湿度など極値では ６％程度の誤差がある（Kondo、1967を参照）。したがって、この誤差を 無視できる場合は補正しなくてもよいだろう。

風速
風速の補正は最も複雑である。設置高度の変更、器械の変更、検定定数の 変更にともなう補正を行わなければならない。1960年頃以前に使用されていた ４杯式風速計は、自然風の中では回りすぎの特性があり、観測値は強めに 出ている。特に注意すべきは、1949年頃以前の検定定数が不確かであるので、 気象官署ごと昔の書類を調べる必要がある。
プロペラ式風速計でも、はじめの頃（約10年間）は発電機を回してその出力 から風速を決めていたが、発電機が重く微風で回らないので風速は弱めに 記録されている。詳細は本ホームページの「研究の指針」の「9.風で環境を観る」、その他の章を参照のこと。

気温
日平均気温は、現在の観測では毎時24回の観測値を平均した値としているが、 時代によって１日に３回、４回（灯台などで多い）、６回、８回があり、気象 観測所ごとに異なる。３回観測の時代は0.1～0.3℃程度（年平均気温）高めに なるように補正する。年平均気温の誤差0.1℃を無視する場合は６回、８回 観測は補正しなくてよい。

1970年代以前は百葉箱内で気温が観測され、それ以後は百葉箱外に設置された 通風式電気温度計（白金センサー）で観測されている。百葉箱内は年平均気温 で0.1℃程度高め、毎日の最高気温の年平均値で0.2℃程度高めに観測されて いる。特に風が弱い晴天日中の最高気温は１℃程度高めに観測される。
最高・最低の１日の区切り（日界）が時代によっていろいろ変更されており、 ９時日界の時代の最低気温は平均0.35℃（日較差が大きい観測所では0.6℃程度） 高めに観測されている。
詳細は本ホームページの「研究の指針」の 「K19.最高・最低気温平均と平均気温」、 「K20.１日数回観測の平均と平均気温」、 「K23. 観測法変更による気温の不連続」 ほかを参照のこと。

Q1.5＊ 高知は都市化の影響を受けているか？
高知は都市化の影響を受けてヒートアイランド現象があると聞き、実際に 観測露場に行ってみると高層ビルもないように思ったが、このことに関して どのように考えるか？（SA）

A1.5 高知地方気象台の観測露場は高知市南比島町にある （気象台は高知城の南の方の合同庁舎）。終戦前の露場周辺には田畑があり 人家は少なくJR線路も見えたのだが、終戦（1945年）後の1950年代から1970年代 にかけて露場周辺に２階建て住宅が密集するようになった。

この結果、年平均気温が周辺（室戸岬、足摺岬の清水）に比べて0.8℃ほど 上昇した。これは都市化と「日だまり効果」による上昇である（図21.1)。

高知と５アメダスの気温差
図21.1 年平均気温の差、（高知）－（各観測点）、の経年変化。 ○：清水、△：窪川、四角：後免（ごめん）、五角印：安芸、ダイヤ印： 室戸岬、赤×印：５地点の平均値。 ただし、2001～2004年の高知地方気象台露場の周辺再開発前の 1990年代の気温差がほぼゼロになるように各地点の気温は＋1.3℃（清水）、 －2.0℃（窪川）、－0.6℃（後免）、＋0.3℃（安芸）、－0.2℃（室戸岬） ずらしてある。赤の実線は長期的傾向を示す（研究の 指針」の「K12.温暖化は進んでいるか（３）」の図12.9に同じ）。

さらに2001～2004年に、高知駅北側の地域は再開発され、露場周辺の古い住宅 は撤去され、６ｍ幅の東西・南北の舗装道路ができた新住宅団地として生れ 変わった。これにともない、西側に幅25～27ｍのはりまや橋一宮線が開通した。 さらに露場に接する西側（高知の卓越風向は西）にこども用のサッカー練習場 ができて高いフェンスが張られ、フェンスに蔓が植栽された（蔓の成長が 露場の風速を弱め日だまり効果によって気温が上昇するので撤去すべきとの 筆者の意見が気象庁に取り入れられ、申し入れにより高知市役所によって 蔓は撤去された）。新住宅団地に変化することで、高知の年平均気温は さらに0.3℃ほど上昇した（図21.1参照）。 詳細は「写真の記録」の「53.高知と室戸 岬の観測所」を参照。

2. 地球の温度の決まり方、アルベドについてのQ&A

Q2.1＊ 地球のアルベドが大きくなるファクターは？
地球のアルベドが１％大きくなると平均気温（地球の有効温度）は0.6℃下降 するが（図19.5の後ろの説明）、アルベドを大きくするファクターは何か？（AM）

A2.1 現在の地球のアルベドが30％で地球の温度（有効温度）が－18.7℃ として決まっている。アルベドが１％大きくなると－19.3℃となり0.6℃下がって しまう。
アルベドに最も大きく影響するのは雲である。対流活動が盛んになると雲量 が増しアルベドが大きくなり、地球の温度を下げるように働く。対流活動では 雲域（上昇気流域）ができると晴天域（下降気流域）もできるので、ちょうど バランスする状態で雲域が決まると考えれる。アルベドには雲の形状も関係 する。凝結核となる微粒子の量と質が変わると雲も変わるだろう。
火山噴煙や汚染物質の量と種類によって、地球のアルベドが変わる。 太陽光を吸収するよりも散乱する粒子が多くなればアルベドが大きくなる。
地球表面の森林（地表面アルベド＝0.05～15％程度）を伐採し、砂漠（地表面 アルベド＝20～40％程度）になってしまうことや、あるいは都市に改変すると、 地球の惑星アルベドが大きくなる。
海面（太陽高度や海上風速によるが、平均の地表面アルベド＝6％程度）を汚染 したり浮遊物が多くなると惑星アルベドが大きくなる。

3. 温室効果についてのQ&A

Q3.1　ビニールやガラス板が放射熱を吸収するとは、どういうことか？ （FM）

A3.1 放射には散乱、反射、透過、吸収の性質がある。 散乱や反射は放射の向きを変えることで、エネルギーの損失は生じない。 しかし、吸収はその放射エネルギーが熱に変換される。すなわち、 放射（ここでは長波放射）エネルギーがある物体や温室効果気体の層に入射し、 吸収されれば、その放射エネルギーは熱エネルギーとなり、その物体や 温室効果気体を含む大気層を温めることになる。

ビニール（ガラス板）で作られた温室の場合、温室の地面や植物から 上向きに出た長波放射はビニール（ガラス板）で吸収され、それがビニール （ガラス板）を温める。一方、このビニール（ガラス板）は外気との熱交換 （顕熱交換）によって冷却されると同時に、天空から下向きに入る大気 放射量よりも大きな長波放射量を天空に向けて放つので放射冷却される。

その結果、温室のビニール（ガラス板）は温室内の温度よりも低温になる。

5. 都市昇温の緩和策や熱収支に関するQ&A

Q5.1　植物におけるエネルギー配分は？
太陽エネルギーが光という形で植物に当たり、そのエネルギーのある部分は 反射し、ある部分は植物に吸収され、熱となったり光合成に使われる。 それぞれは、どれほどの割合であるかを知りたい。ヒートアイランド現象の 緩和に屋上緑化が寄与するとされ、その熱に関する報告は多いが、光合成に よるエネルギーの吸収がよくわからない。(MY)

A5.1 光合成に利用されるエネルギーの割合は僅かである。
地表面に入る太陽エネルギーは日中の正午ころ、面積１平方メートル当たり １ｋW程度、年平均値は130～160 W であるのに比べ、光合成に利用される分は、 その１％程度である。日中の光合成が盛んなとき、この割合は数％に達する こともあるが、平均的には僅かな量であり、通常は無視することが多い （「身近な気象の科学」の第17章）。

反射される割合は、うっそうとした森林で５％程度、その他の森林や草地、 畑地などでは10～25％程度である（「水環境の気象学」の表1.2）。 地上における太陽光のエネルギーは可視光（波長＝0.36～0.75μｍ）より 広い範囲（波長＝0.29～３μｍ）にあり、目の感じと実際の反射率 （アルベド）は少し違う。ゴルフ場の緑の芝生のアルベドは約20％であり、 枯れた芝生は白っぽく見えるがアルベドはほとんど同じであった。

反射成分と光合成に利用される僅かなエネルギーを除けば、植物は （1）自身の放つ赤外放射、（2）顕熱、（3）潜熱として大気へ輸送される。 (1)～（3）の配分比は気温や風速など気象条件によって変わるほか、 土壌水分量が極端に少ない場合には潜熱輸送量（蒸散量）が抑制される。 またその植物にとって気温が異常に高いときや日射が強い時、植物は自身を 守るために気孔を閉じる。

（2)（3）の配分比はボーエン比と呼ばれ、その概要は本論の図19.18に示した ように、気温に大きく依存する。

日本の標準的な森林を例にとれば、５～8月の北海道～沖縄までの平均として 蒸発の潜熱輸送量＝90 W m2（４ヶ月間蒸発量＝388ｍｍ）、 顕熱輸送量＝29 W m2である。月別、地点別の値も計算されている （「水環境の気象学」の表14.6、14.8）。各地域・各種の地表面における 熱収支量の一覧は「水環境の気象学」の表6.7にまとめてある。 そのほか、水田、草地、畑などの蒸発散量の相対的な関係については 「地表面に近い大気の科学」のp.225～p.228、図7.19が参考になる。

蒸発効率ほか諸パラメータが既知ならば、エネルギー配分比と植物群落温度 は熱収支式を解いて知ることができる。晴天日中を想定した場合の図が 「水環境の気象学」の図6.3（後掲の図21.4に同じ）に示されている。

植物に関するパラメータは「水環境の気象学」の表6.4、表9.1、表9.2、 「地表面に近い大気の科学」の表5.1、表7.4などに掲載されている。

Q5.2　地表面温度と蒸散量の関係は？
（１）本論の図19.4では４種類の地表面温度の日変化の観測例が示されたが、 その差の中に蒸散量はどのように関わっているか？　蒸散にともなう気化の 潜熱による温度低下の効果について、具体的データはあるか？
（２）芝生のほかに地被類植物（宿根草類）、低木類の温度測定データは あるか？（AM）

A5.2 具体的データはたくさん存在するだろうが、条件により大きくばらつく。
（１）地表面温度の日変化は、地面の湿り具合（蒸発効率）、土壌の熱的 性質（熱伝導率と熱容量）のほか、気象条件（放射、気温、湿度、風速）に よって様々に変化する。それゆえ、そうした実データを見ただけでは 気化の潜熱（潜熱輸送量）の効果を直接的に知ることはできない。 すなわち、２つの植生を比較したとき、一方の地表面温度が他方より低い としても、その原因は蒸散によるのか、顕熱交換の違いによるのか、土壌の 熱的性質の違いによるのか不明である。

そこで、詳細を知るために微気象（各種熱輸送量、気温などの気象、 土壌条件）の観測を行い、データ解析から蒸発効率や顕熱の交換速度を知る。 そのようにして得た蒸発効率や交換速度を基に、対象とする植生について 温度低下量を求める。

その例として、蒸発効率＝0.4の草地の場合と蒸散のないアスファルト舗装面 の日変化を本論の図19.5に示した。その図は晴天日中の放射量の条件を想定 したものであり、他の条件についても熱収支式を解いて知ることができる。

少し、専門的になるが、晴天日中を想定した場合、地表面と気温の差（Ts－T） が交換速度CHU（風速U）と蒸発効率βによってどのように変化 するか、次の図21.2示した。

風速と地温気温差、熱フラックスの関係
図21.2　熱収支式を解いて得られる交換速度（風速）との関係。
上：地表面と気温の差、中：顕熱輸送量、下：潜熱輸送量。
条件は晴天日中の陸面を想定したもので、有効エネルギー（R↓－G）＝ 700W/m2、気温＝20℃、相対湿度＝50％の場合、パラメータは 地表面の湿潤度βを0.1きざみに表してある。 （水環境の気象学、図6.3； Kondo&Watanabe, 1992:JAS より転載；本ホームページ「研究の指針」の「K37.海上大気の諸問題Q&A」の 図27.2に同じ）

図に示すように、地表面温度は風速と蒸発効率によって、様々に変化することが わかる。この図は説明文に記入した気象条件について計算した結果であり、 他の気象条件の場合は、結果はさらに変わってしまう。このように、地表面 （植生）温度は広範囲に変化するのである。

それらについて一々計算するのは面倒なので、近似的には解析解から地表面 温度の振る舞いを知ることは可能である（「水環境の気象学」のp.135の式 （6.33）、「地表面に近い大気の科学」p.145を参照）。

（２）地被類植物（宿根草類）や低木類についての温度測定データは あると思うが、上述の通り、そのデータだけでは、条件が変わると地表面 温度の大きく変化するので、熱収支観測を同時に行った場合のデータで ない限り、あまり参考にならない。

具体的に「どこそこにある植生の温度を知りたいので、測って欲しい」 というご希望があれば、放射温度計持参でお手伝いすることができる。さらに、 どのような解析をすればよいかについて議論することも可能であるので、 遠慮せずに相談してください。

回答から脱線する話：
最近の学部学生の卒論や大学院修士論文において、屋上緑化のテーマに飛び つく学生が多いようである。しかし、屋上緑化は、 学生が想像するよりは難しいテーマである。 すなわち、ある植生へ入力する放射量の観測 やアルベドの太陽高度依存性だけでも、蒸発散量の測定だけでも、屋上緑化 によって生じる内部境界層の問題だけでも重要なテーマであるのに、それら を総合した屋上緑化の研究は熱収支の基礎がわかっていない学生に とっては、とてもとても難しい課題である。

本論の図19.15（各種地表面温度の日変化、計算結果）（計算式は「水環境 の気象学」6.7節、p.152-159）を参考にして、パラメータをいろいろ変えた 数値計算が京都大学工学の学生の博士論文になるほどである。 学部や修士課程の学生諸君の将来の発展のためには、最初は、その基礎となる 研究に取り組むことを勧めたい。

研究指針として、一つの例を示しておこう。
地表面の熱収支式、顕熱輸送のバルク式、潜熱輸送のバルク式の３つを用い れば３つの未知量（例えば交換速度、蒸発効率、顕熱輸送量の３つ、あるいは 地表面温度、顕熱輸送量、潜熱輸送量の３つ）を知ることができる。 この原理に基づいて、まず、植生の交換速度や蒸発効率を知る ことだ。

大学教官の役目は、学生に好きな研究を自由にさせるだけではなく、指針と なるヒントを適確に与えることだと思う。

学生は、自ら関心をもつ研究テーマでないと真面目に取り組まない ことがある。それを避けるために、学生が好むテーマを自由に選ばせた場合、 物理過程が難しすぎて理解できなくなり、結局、真面目に研究できなくなる。 こうした悪循環に陥らないようにする努力はたいへんである。

Q5.3　都市昇温の緩和策における副作用の例は？
気候環境をよくする場合、それが他に悪影響を及ぼす例はあるか？

A5.3 多くの場合、悪影響はあとで気づくことが多い。
気候改変において、最初から悪影響が明確な場合にはそれは実行しない と思う。一般には、何年も経過して気づくことが多いのではなかろうか。

ここでは筆者の知る例として、仙台市定禅寺通りのケヤキ並木の繁茂が 排気ガスによる公害をもたらしていることを説明しよう。

全長が約700ｍの定禅寺通りはほぼ東西の通りであり、４列の並木がある。 これに南北の道路が幾筋か交差している。

南から数えて、ケヤキ並木の１列目の歩道と２列目の間は西公園へ向かう車道、 ２～３列目の間は遊歩道、３列目と４列目の間は県庁へ向かう車道である。 両歩道の外側にはケヤキの樹高より高いビルが並ぶ。そのため太陽の直射光は、 定禅寺通りはほとんど入らず、交差点とビルの隙間付近にのみ入る。

次の図は東北学院大学の菊地 立 教授らによる気温観測の断面図である。 ４～９月までの晴天日に観測された図が月ごとにあるが、ここでは ６月と９月を例として示そう。

定禅寺通りの気温断面
図21.3　仙台市定禅寺通りで観測した気温の断面図、1993年の晴天日14時、 左：6月、右：9月。破線で囲んだ緑色の部分は４列のケヤキの葉・枝部分を イメージしたもの、等温線は 1/4 ℃間隔、赤色は高温域、青色は低温域を 示す。北方向は横軸の左方向、南方向は右方向、観測は地上から高度約15ｍ 範囲で実施された （菊地 立ほか、1993、に着色の加工をしてある）。

日中の気温は、樹葉上部の樹冠付近が下層の幹や地面近くに比べて高温と なっている。 左側の６月には、下層の最低部（23.75℃）に比べて高度15ｍ付近で最高部 （25.25℃）があり、観測された範囲で1.5℃の気温差がある。右図の９ 月には、下層の南寄りの範囲に最低部（25.25℃）、樹冠の北寄りの 範囲に最高部（27.5℃）があり、2.25℃の気温差がある。

定禅寺通りの地面には、直射光がほとんど入らないため、大気は安定状態 となり、鉛直混合が弱く、自動車からの排気ガスが停滞することになる。

菊地教授によれば、定禅寺通りの歩道では NO 濃度が近くの常時監視測定局 （県庁）の30倍もの高濃度になることもあるという。ケヤキは４月から６月 にかけて展葉し、11月上旬の落葉までの暖候期は空隙率（空を見上げたときの 隙間）は約20％と小さく、NO 濃度が高くなる。

2007年10月21～22日に仙台の定禅寺通りを久しぶりに観察してきた。 東側の勾当台公園の角から撮影した写真を次の図の左側に示した。

ケヤキ並木が植えられた頃、大きなビルは少なかったのだが、最近はケヤキの 樹高（約15ｍ）を越すビルが並木の両側に建ち、路面近くの風と日射量を 弱めることになった。

定禅寺ケヤキ
図21.4　仙台市定禅寺通りのケヤキ並木、左：県庁南側の勾当台公園角 から撮影（2007年10月21日午後）、右：並木の西端に近い場所から撮影 （2007年10月22日朝）。

定禅寺彫刻
図21.5　仙台市定禅寺通りのケヤキ並木、中央遊歩道にて撮影（2007年10月 22日朝）。各彫刻は「夏の思い出」（左）、「オデュッセウス」（中）、 「水浴の女」（右）。

ケヤキの手入れは毎年していると思うのだが、汚染物質の滞留を少なくする には、
（１）地面に日射を入れて下層を加熱し対流を生じさせること、
（２）樹冠の上下の空気の混合を盛んにすることである。
そのためには、枝切りをより多くすることであろう。

ケヤキの立場からすると、狭くなったビルの谷間に押し込められた 姿に見える。根本の広い範囲は舗装され、自然の状態からはほど遠い。 冬になると落葉し、眠る状態に入るのだが、12月になると電飾され 夜も光を浴びせられる「光のページェント」が行われるのだ。

Q5.4　高反射の塗装（遮熱塗装）によるヒートアイランド対策に関する 知見は？
最近、ビル屋上等の日射による温度上昇を抑える目的で、高反射塗装を実施して いる例を聞くことがある。この塗装は日射の中の赤外線波長領域（近赤外域） を反射し、ビルの断熱性を高めようというものである。 この塗装がビル単体（屋上だけでなく壁面にも）だけでなく、都市全体に 波及した場合、都市の気象面での効果や影響を知りたい。
都市全体のアルベド（反射）が向上すると、地上部分（地表）では、ビルに よる反射が強くなり気温上昇し、体感温度の上昇があるのではないかと懸念 される。ビルが多い都市におけるアルベドと、都市の気候に関してどのような 知見があるか？（KO）

A5.4 おっしゃるとおり、温度上昇を抑える効果はあるが、懸念も ある。
まず都市全体について考えてみよう。太陽エネルギーを反射させれば、 道路やビルなど含む地物の表面温度と地中温度の平均値は下降する。諸条件 によるのだが、都市全体のアルベドを10％大きくすれば、晴天日中の平均温度 は３～４℃は下がり（本論の図19.15を参照）、日平均温度では１℃ほどは 下がる（水環境の気象学、表6.12の敏感度テスト）。

地上における太陽光の近赤外領域（波長0.75μｍ～1.5μｍ）に含まれるエネ ルギーの全波長領域に対する割合は30％程度であること（水環境の気象学、 図4.1）と、ビルの都市に占める割合を考慮すると、上述の温度下降量は 最大の見積りであろう。

一方、副作用の懸念もある。ビルの谷間の地面は余分な放射量を受けて 温度が上昇することになる。歩いている人間にとって体感温度はさらに上昇 することになる。

体感温度の概略的な見積りとして、乾いた黒球（直径10ｃｍ）の温度上昇を 計算してみよう。本論の図19.19は黒球に入る放射量の差＝117 W/m2 （有効入力放射量の差＝58 W/m2）の場合である（詳細は「研究 の指針」の「K13.打ち水の科学」を 参照）。

図19.19の右図によれば、黒球温度は３℃（風速＝１m/s）～２℃（風速＝３m/s） も上昇する。晴天の正午ころの地上における日射量は概略1,000 W/m2 であることを考慮すれば、黒球温度の２～３℃の上昇は、ビルによる わずかな反射量によって生じることが理解できる。

現実に私たちは夏の高温時に、地面や周辺からの照り返しが強ければ、一層の 暑さを感じることは経験から知っていることである。

代案：
私が日ごろ考えていることであるが、屋上緑化や塗装の代わりに、屋上を白い 断熱材（たとえば発泡スチロール）でカバーすることや屋上面から少し離れた レベルに白色板を水平に設置してビル最上階の温度上昇を抑制することを提案 したい。これは緑化のための土壌に比べて重量も小さく、ビルの補強にも 経費が少なくてすむ。屋上であるので、美観上も問題はなく、ビルの谷間にも 直接的な影響はない。都市全体の日射吸収量が少なくなり、ヒートアイランド の緩和策の一つだと考えている。

Q5.5　都市昇温の緩和策として何からはじめるべきか？
しばらく考えて見たいが、考えてもわからなさそうです。（FH）

A5.5 可能なことからはじめよう。
宅地など乱開発された時代があったが、こうした場合、私は行政（公務員） の役割りが重要だと考える。 ①都市昇温の緩和は夏に行うものだが、夏のことも冬のことも考えて行うこと、 ②資源・エネルギーの消費が少なくてすむ方法であること、③金儲け第一主義 の業者（経済界）に任せるのではなく、住民の参加によって開発・地域環境 が快適になるように、行政が指導・仲立ちをすべきである。

それには公務員の見識が問われる。広くて高度な専門知識を身につける努力 が必要である。

私が思い出した例を記しておこう。
横浜市の都筑中央公園の山頂に大きなリングの「ニュータウン建設 事業記念碑」がある。その説明版には、「港北ニュータウン建設事業は、 乱開発を未然に防止し都市と農業が調和し、住環境の整備された 新しいまちを市民参加のもとに建設することを基本理念として、 昭和四十年から始められた日本最大規模のまちづくり事業です。 熱心な討議と調整を重ね、幾多の困難を克服し事業を推進してきました。」 と記されている。これは横浜市が行った例である。 （本ホームページ「小さな旅」の 「3.私の散歩道、かながわ」の「3.5 緑の回廊」を参照。）

Q5.6＊　緑化が気温に及ぼす影響を観測する高度は？
屋上緑化の実験で、ある小さな範囲を緑化して、その近くで気温を測っている 写真をみたことがあるが、それは緑化の効果を測っていることになるか？ （IA）

A5.6 緑化など地表面の改変により気温は変化するのだが、緑化面の 近くではごく薄い気層にのみ影響が及び、風下に行くにしたがって層は厚く なるとともに拡散されて影響度は少なくなる。この影響された層が 「内部境界層」である。地表面（緑化面）の粗度にもよるが、内部境界層は 吹走距離（風下距離）10ｍで１ｍ程度が目安であり、気温はその層内で 観測しなければならず、この例では、具体的には0.05～0.5ｍの高度で観測 して効果を調べる。
実際には気温の時間的変動が大きく、気温観測から効果を見るのは難しい。 そこで提案だが、熱収支量を観測し（これも難しい）、緑化によって大気層 への顕熱輸送量が合計いくら減少したかを見積り、それをもとに風下大気 が何度低下するかを計算する（緑化面積が狭ければ、実際には微小）。

屋上緑化の効果は気温を低下させるというよりは、その建物の最上階の天井 の温度を低下させるためだと考えるほうがよいだろう。 この効果は屋上面の温度、その下の室温（天井からの放射熱も変わるので 体感温度も）を測り、効果を判断する。

Q5.7＊　顕熱と潜熱の配分比のうちどちらが優先されるか？
ボーエン比は気温に依存するというが、その中で入力放射量は先に顕熱（地表面 と気温の差）に使用されるか、それとも蒸発できる水分量があれば潜熱に優先 して使用されるか、切り離すことができるか？（AK)

A5.7 同時現象であり、切り離すことはできない。
地表面では常に熱収支式が成立している。入力放射量があるとき、熱収支 式を満足するように地表面温度が決まり、同時に地表面から上向きの長波 放射と顕熱と潜熱輸送が生じる。どちらかに優先してエネルギーが使われ、 残りが他のエネルギーになるということはない。

注：
正味放射量（ある分野では純放射量と呼ぶことがある）は、正味放射計 という測器で観測できるが、正味放射量は地表面温度に支配されるので、 熱収支式を解いて地表面温度、顕熱・潜熱輸送量を求める際には使用しない。 思考実験でも正味放射量を用いると複雑になり本質の理解が難しくなるので、 今後は入力放射量（反射を差し引いた量）を用いることに慣れるように しよう（「水環境の気象学」のp.133の参考を参照のこと）。

6. 気温や体感温度に関するQ&A

Q6.1　気温とは何か？
気温はどういう環境で測ったものか？（FH）

A6.1 野外における気温の観測の目的は、大きくわけて２通りがある。 ここでは、地表面に近い大気中で行う観測について説明する。

その１：地域代表の気象観測
気象庁などいわゆる気象観測所において、天気予報などの目的に行う観測 である。以下では天気予報や気候監視目的のために行う気温観測について 説明する。
この場合は、各地域（水平スケール数10ｋｍ）を代表する気温を知りたいので、 風通しが悪い所や建物の影響が現れやすい場所、地形的に極端な場所では なく、比較的開かれて日当たりがよい平坦な場所、かつ相当期間、 環境が変化しないと予想される場所を選んで観測する。

昔はガラス棒状の温度計を目で読みとる必要があったことと、人々の生活 空間の気温を知りたいということから、地上1.25～2ｍの高さが基準とされた。 観測露場は気象台や測候所では600平方メートル（20ｍ×30ｍ）程度の広さが 必要で、かつその周囲には背丈の高い樹木や建物がないこととされた。

しかし、近年の社会的状況から観測露場の周辺には中高層建築物ができる ようになり、上記の基準が守れなくなった観測所も増えてきた。さらに最近 の傾向として、観測の重要性に無頓着になってしまった担当者が増えてきて いる。つまり、露場の周辺に成長した樹木が観測値に影響し、気温データが 地域代表値でなく、ごく近傍10～30ｍ程度のローカル環境をモニターする ようになったことに気づかない。気づいたとしても、樹木の枝を切るなどの 行動をしない。

通常の天気予報などでは気温に１℃程度の誤差があってもほとんど問題には ならないが、気候変動の監視目的では大問題である。

寿都観測露場
図21.5　北海道の寿都測候所の観測露場。ほぼ中央に使用しなくなった百葉箱 （白色塗装）、その右方に気温・湿度測定用の通風筒がある。露場内には 手入れされた芝生が生えている。

百葉箱と通風筒
図21.6　気温センサーを入れる百葉箱（左）と通風筒（右）
百葉箱は1970年代まで使用されており、この中にガラス棒状の温度計が 設置されている（この百葉箱は網走地方気象台で使われていた写真）。 通風筒の中には電気抵抗線式温度計が取り付けてあり、上部の電気 モータで外気を下方から吸引する。

その２：微気象観測、局地気象観測など
田畑の上、森林の中、都市などにおいて、地面からの高さや場所・時刻に よって気温がどのように変化するかを知る目的で観測する。その 目的は広範囲に及ぶので、ここでは都市内の気温水平分布を観測する場合に つて説明しよう。ただし、ビル周辺の微気象観測ではない場合とする。

都市とその周辺を含んで、ビル群のある市街地域、公園地域、田園地域で 気温がどのような分布をしているかを知る場合、各地域を代表する風通しの よい場所を観測点に選ぶ。交通量が多く、道路が狭いなど観測条件が 厳しいことや、建物のごく近くではローカルな影響を受けやすいので、 地上2ｍほどの低高度は避けて、可能ならばビルの屋上や塔上で気温を観測 する。ビルの屋上でも、屋上のごくローカルな影響を受けないよう、風上側 に気温センサーを設置する。そうすれば、各観測値は100ｍ～１ｋｍ 程度の空間を代表する気温となる。

Q6.2＊　体感温度の測り方は？
快適さ不快さは温度計だけでは測れないことはよくわかったが、それを 測りたいときはどうすれば可能か？（SS）

A6.2 よく用いられている不快指数は気温、湿度、風速によって求める ことができる。実際の野外では日射、や壁面からの照り返し等があり人体の 感じる温度は異なってくる。
「黒球」と呼ばれる黒く塗装した球（直径3ｃｍ、10ｃｍなどが市販されて いる）の温度を測る方法がある。これで測った温度は、汗が出ない場合の 人体の体感温度の代表値になりうる。

暑熱環境は黒球温度と湿球温度を組み合わせる簡単な指数である。詳細は 「研究の指針」の「K17.暑熱環境と黒球温度」 で説明されているいるように、観測方法などによって若干の違いが生じる ことに注意すればよいだろう。

筆者の提案では、いろいろな環境における人体の蒸発効率を求め、それを 用いた湿った黒球を想定して、黒球温度を計算によって求め、それを 体感温度とする。湿った黒球温度の計算式は 「K17.暑熱環境と黒球温度」の17.6節の最後に「黒球温度の逐次近似計算 プログラム」として掲載してある。このプログラムは人体の蒸発効率が変え られるようにしてある。テーマとして選び、このプログラムを応用して 研究する者が現れることを期待している。

参考文献

菊地 立、山口勝三、石川勲、境田清貴、1993：定禅寺通りケヤキ並木の気温 鉛直分布（未発表、菊地立教授による私信）。

近藤純正、1987：身近な気象の科学．東京大学出版会、pp.189．

近藤純正（編著）、1994：水環境の気象学－地表面の水収支・熱収支． 朝倉書店、pp.348．

近藤純正、2000：地表面に近い大気の科学－理解と応用－．東京大学出版会、 pp.324．

Kondo, J., 1967: Psychrometric constant for different sizes of the wet thermometer. Sic. Rep. Tohoku Univ., Ser. 5, Geopyhs. 18, 125-138.

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