日本ヒートアイランド学会論文集 Vol.7 (2012)
Journal of Heat Island Institute International Vol.7 (2012)

学術論文

IPCC SRES A2 シナリオ下での三大都市圏の夏季気候の
将来予測: WRF-UCM による力学的ダウンスケーリング
Urban climate projection in the 2070’s Augusts for the three major metropolitan areas
under the IPCC SRES A2 emission scenario: Dynamical downscaling by the WRF-UCM
髙根 雄也*1
Yuya Takane

日下 博幸*2
Hiroyuki Kusaka

原 政之*3
Masayuki Hara

*1 筑波大学大学院生命環境科学研究科 Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba*2 筑波大学計算科学研究センター Center for Computational Sciences, University of Tsukuba
3* 独立行政法人海洋研究開発機構 地球環境変動領域 RIGC, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Corresponding author: Yuya Takane, yuya.takane.0911@gmail.com
ABSTRACT
There are few studies that conducted urban climate projection using Regional Climate Model (RCM) withhigh horizontal resolution that is capable of resolving urban area. In this study, urban climate projection for the
2070’s August for the three major Japanese metropolitan areas was performed by the Weather Research andForecasting (WRF) model with 3-km grid increment coupled with un Urban Canopy Model (UCM). Dynamical
downscale approach is adopted to simulate 2070’s urban climate using MIROC3.2-medres with IPCC SRES A2emission scenario as a downscale source. The observed characteristics of heat island at early morning is wellsimulated both in 2000s and 2070s on the three major metropolitan area. Surface air temperatures at 5 Japan
Standard Time (JST) in 2070’s in Nerima (Tokyo), Nagoya, and Osaka are 27.5ºC, 28.5ºC, and 28.7ºC, and are
3.1ºC, 2.9ºC, and 3.2ºC higher than that of 2000’s, respectively. As in observations, the simulated mid-day (14 JST)temperature is the highest in the inland areas of the three major cities both in 2000s and 2070s. The temperature at
14 JST in 2070’s in Nerima, Nagoya, and Osaka are 33.6ºC, 34.9ºC, and 34.9ºC, and are 3.1ºC, 3.4ºC, and 3.0ºC
higher than that of 2000’s, respectively.
キーワード:ヒートアイランド, 力学的ダウンスケーリング, WRF-UCM, 擬似温暖化手法
Key Words : Urban heat island, Dynamical downscaling, WRF-UCM, Pseudo-global warming method	
 することは難しい．空間分解能の高い 20 km の GCM を使

１.はじめに	 用しても，首都圏など一部の大都市圏が表現される程度で現在，地球温暖化による将来の都市熱環境の悪化が危惧あり，都市化の影響を評価するには十分ではない(3)（図 1）．

されている．将来の都市熱環境を予測するためには，都市

都市を高解像度で表現する手法の一つとして，領域気候を表現できるくらい空間解像度の高い全球気候モデル（以モデル（RCM）を用いて対象領域を高解像度で計算する力

後，GCM）によって現在から将来まで数値積分するか，学的ダウンスケーリングがある．力学的ダウンスケーリン

GCM の結果を初期値・境界値にして，ダウンスケール実グの詳細については，Dickinson et al.(4) や Giorgi and Bates(5)験を行う必要がある．

といった論文や，日下・原(3) などの解説を参照されたい．

こ れ ま で ， GCM に よ る 将 来 の 気 候 予 測 実 験 で は ，

日本全域を対象とした領域気候モデルの空間解像度は一

McCarthy ら(1) や Oleson ら(2) のグループを除き，都市の影

般的に 20 km 程度あり(6) (7)，この解像度の RCM では GCM

響は考慮されてこなかった．近年，McCarthy et al.(1) や同様，都市を十分に表現できない．

Oleson et al.(2) によって，都市キャノピーモデル（以後，近年，都市気候の将来予測実験を目的とした空間分解能UCM）を結合した GCM を用いて，温暖化に対する都市の5 km 以下の RCM による力学的ダウンスケール実験が行わ影響が調査され始めているが，GCM の水平格子間隔は一れはじめている（表 1，図 1）．原ほか(8) は UCM を結合し般的に 100 km 以上あるため，GCM で日本の都市圏を表現

た Weather Reserch and Forecasting（WRF）モデル(9)（以降，- 18 -

WRF-UCM）を用いて，冬季の首都圏の 2070 年代の都市気った．同様の方法で飯塚ほか(12) (13) は夏季の名古屋都市圏

候の予測実験を 3 km の水平格子間隔で実施した．この実の 2070 年年代の気候予測実験を行ったが，原ほか(8) と同

験において，彼らは WRF-UCM の初期値・境界値として様に積分期間はある特定の年の 1 ヶ月のみであった．ある(10)

SRES（Special Report on Emissions Scenarios）A2 シナリオ

特定の年のみの計算では，予測結果に年々変動の影響が強（多元化社会シナリオ．各国や地域が独自に発展，世界人

く現れている可能性があり，気候値として将来予測実験の口は増加し，相対的に環境への関心が薄い）に基づいた結果を評価する場合には不確実性を充分に評価することが

MIROC(11)の予測結果を使用している．ただし，彼らによる出来ないという問題がある．

将来予測実験の積分期間はある特定の年の 1 ヶ月のみであ

図 1	
  首都圏の土地利用分布．左から 1 km，5 km，20 km メッシュデータを用いた場合．日下・原(3)より引用（一部改変）．

表 1	
  都市域を対象とした温暖化ダウンスケーリングに関する先行研究および本研究の概要．
先行

GCM

RCM

Sc※

年代

A2

2070

A2

2070

(分解能)

研究
原ほか(8)

MIROC

飯塚ほか

MIROC

WRF

(12) (13)月

期間(3 km)
WRF

積分
1 ヶ月

対象
地域

12 月

東京

・2070 年代の夜間の UHII は 2000 年

8月

名古屋

・2070 年代の名古屋の平均気温は(1 年)(1 km)

1 ヶ月

おもな内容

代に比べて約 20%以上強まる(1 年)

2000 年代に比べて約 3℃昇温・ヒートアイランド対策の効果を調査

Kusaka et
(14)

al.

MIROC

WRF

MRI

(3 km)

A1b

2070

1 ヶ月

8月

(10 年)

CSIRO

東京・2070 年代の首都圏の平均気温は

名古屋

2010 年の平均気温と同程度になる

大阪

・GCM による地上気温の予測結果の不確実性は 1.2℃
・健康影響評価を実施

Adachi et

BCCR

RAMS

(15)

CSIRO

(3 km)

al.

A1b

2070

１ヶ月

8月

東京

(7 年)

地上気温の上昇に気候変動が 2℃，

GFDL

本研究

・2000 年代から 2070 年代にかけての都市化が 0.5℃寄与

INGV

・気候変動に伴う気温上昇量は GCM

MRIによって不確実性が 2℃程度ある

MIROC

WRF
(3 km)

A2

2070

1 ヶ月

8月

(10 年)

東京・MIROC を用いた場合，A2 と A1b

名古屋のシナリオによる地上気温の予測

大阪

結果の不確実性の評価（Kusaka etal.(14)との比較）
・UHII の将来変化の調査（原ほか(8)との比較）※Sc : 排出シナリオ- 19 -

Kusaka et al.(14) は夏季の三大都市圏の 2070 年代の気候

NCEP-Final analysis（FNL）データと RTG-SST データを使予測実験を，空間分解能 3 km の WRF-UCM を用いて実施用する．土地利用および標高データは国土地理院のデータした．彼らは，8 月の気候値を算出するために，2000 年か

セット（100 m 解像度）を使用する．計算期間は Kusaka et

ら 2009 年までの 8 月を対象に，1 ヶ月積分を 10 年分行っ

al.(14) と同様に，2000 年代（2000-2009 年）の 8 月である．

た．彼らは WRF の初期値・境界値として，SRES A1b シナ

数値実験では，Dudhia 短波放射モデル(19)，RRTM 長波放リオ（高成長社会シナリオ．化石エネルギーや非化石エネ

射モデル(20)，WSM3 雲微物理モデル(21)，YSU 境界層モデ

ルギー等，各エネルギー源のバランスを重視）下での将来

ル(22) (23)，Noah LSM(24) と UCM(25) (26) (27)を使用する．UCM

気候予測実験の結果（3 つの異なる GCM：MRI，MIROC，を使用することによって，建物の存在による放射冷却の緩CSIRO による予測結果）を使用した．Kusaka et al.(14) と同

和・建物間での放射の反射・風速の低下など都市気象特有(15)は，SRES A1b シナリオに基づいた 5 つの特徴を考慮することができる(17) (18)．また，UCM を導入の GCM の予測結果を用いて首都圏の将来予測実験を実施することによって，ある晴天日における都市の気象の再現している．以上のように，近年，都市圏を表現できるくら精度が高くなるだけではなく，気候の再現精度，すなわち

い解像度の高い RCM を用いて都市気候の将来予測実験が地上気温等の空間分布や時間変化，頻度分布の再現精度も行われ始めているが，全球を対象とした GCM による将来高まることが示されている(28)．UCM のパラメータである予測実験や日本全域を対象とした RCM による将来予測実都市の配置や都市内の緑被率，
人工排熱量は Kusaka et al.(14)

験に比べると，はるかに少ない．

と同様に首都圏の平均値を使用する（計算領域内の全ての様に Adachi et al.

近年，特に日本の三大都市圏（首都圏，大阪都市圏，名(16)

古屋都市圏）において夏季の気温が上昇している

都市においてこれらのパラメータを使用しているため，本．現在研究の計算では実際に都市内に存在するビル間の高低差やから将来にかけて都市域の高温化対策を策定する上で，将街区による建蔽率の差等は考慮されていない）．なお，第 1

来，全球規模で見たときに最も高温になりやすい IPCC 排

領域と第 2 領域の計算には，Kain-Fritsch 積雲パラメタリゼ

出シナリオに基づき，日本の都市圏が将来最大でどの程度ーションスキーム(29) (30) を使用する．以上の設定のもとで高温化するかを見積もることは重要である．
現在のところ，行う計算を本論文では CTRL と呼ぶ（表 2）．

将来最も高温となることが予測されている IPCC 排出シナ
リオは SRES A2 シナリオである(10)．将来の気温上昇量はシナリオだけでなく，GCM にも依存する．将来の日本付近の気候を最も高温に予測する傾向がある GCM は MIROCと言われている(10)(14)（RCM による予測結果は，初期値・境界値とする GCM の影響を強く受けることが知られている）．SRES A2 シナリオに基づいた MIROC の将来予測結果
を RCM の初期値・境界値として用い，領域気候の将来予測を行った研究は飯塚ほか(12) (13) がある．しかしながら前述したように，積分期間がある特定の 1 年の 1 ヶ月のみであるため，将来の気候値は予測されていない．
本研究では，Kusaka et al.(14) と同様に三大都市圏を対象に，これまでほとんど行われてこなかった都市気候の将来予測実験を，高分解能の RCM の一つである WRF-UCM を用いて実施する．WRF-UCM の初期値・境界値には，将来最も高温となることが予測されている SRES A2 シナリオに基づき将来予測を行った MIROC の結果を使用する．
２.2000 年代夏季の気候の再現実験	
 2.1	
  計算設定	 本研究では領域気候モデル WRF Version 3.0.1(9)を用いて2000 年代夏季の再現実験を行う．WRF モデルの詳細については，Skamarock et al.(9) や日下(17) (18) を参照されたい．
図 2 は計算対象領域である．第 1 領域の水平格子間隔は 27

図 2	
  対象領域の地形と土地利用区分．
（a）WRF の第 1 領km，第 2 領域は 9 km，第 3 領域 3 km とする．解析には第域（D01），第 2 領域（D02），第 3 領域（D03）．
（b）D03

3 領域の結果を使用する．モデルの上限は 50 hPa 高度であの地形と（c）土地利用区分．黒四角は東京，黒丸は名古屋，り鉛直総数は 31 層である．初期値・境界値には 6 時間毎の白丸は大阪の位置である．

- 20 -

練馬の 5 時の気温は三大都市の中では最も低い（24.5℃）．

表 2	
  数値実験の設定	
 
case

擬似温暖化

都市域	
 

14 時 の 気 温 は ， 5 時 の 気 温 と 同 様 に 大 阪 が 最 も 高 く

CTRL

なし

あり

（32.2℃），次いで名古屋（31.8℃），練馬（30.8℃）である．

CTRL_NUなし

なし（草地に変更）

WRF-UCM モデルは，このような各時刻における気温の地

PGW

あり

あり

域差を含め，各地点の時間変化を良好に再現できている．

PGW_NUありなし（草地に変更）

地上気温の平均誤差（CTRL−観測）は，練馬で-0.3℃，名古屋で-0.1℃，大阪で-0.5℃である．
WRF モデルによって計算された 2000 年代の三大都市に

2.2	
  結果	
 
図 3a，b は気象庁の AMeDAS によって観測された 2000

おける地上気温の頻度分布を図 5 に示す．練馬では 24℃か

年代の地上気温の水平分布である．5 時に三大都市と中心

ら 27℃の頻度が異なるものの，計算された頻度分布は観測とした広域ヒートアイランドが出現している（図 3a）．14された頻度分布と全体として良く合っている（図 5a）．

時には，沿岸域の三大都市だけではなく内陸域の地域も高WRF-UCM モデルは名古屋と大阪の頻度分布も良好に再現

温となっている（図 3b）．これらの地上気温の分布を，している（図 5b, c）．以上の結果より，WRF-UCM モデル

WRF-UCM モデルは良好に再現できている（図 3c，d）．

は三大都市圏の気候を良好に再現できるパフォーマンスを

図 4 は練馬・名古屋・大阪で観測，計算された地上気温有していることがわかる．

の時間変化である．観測された 5 時の気温は三大都市の中で大阪が最も高く（26.2℃），
次いで名古屋が高い（25.1℃）．

図 3	
  地上気温の水平分布．(a，b) 観測，(c，d) CTRL，(e，f) CTRL_NU，(g，h) PGW．上段は 5 時，下段は 14 時の結果．

図 4	
  地上気温の時間変化．
（a）練馬，（b）名古屋，（c）大阪．青丸は観測値，黒実線は CTRL，黒破線は CTRL_NU，赤実験は PGW の結果．

- 21 -

図 5	
  地上気温の頻度分布．
（a）練馬，（b）名古屋，（c）大阪．青点線は観測値，黒実線は CTRL，黒破線は CTRL_NU，
赤実験は PGW の結果．
古屋，大阪の全ての時刻において CTRL_NU の気温は観測

2.3	
  都市無し実験（CTRL̲NU）	
 
ここでは，都市域を対象とした力学的ダウンスケーリンと CTRL に比べて 2℃前後低い（表 3）．また CTRL_NU にグにおいて，都市の存在を考慮する重要性を示すために，よる地上気温の頻度分布は，観測や CTRL に比べて低温側

図 2c で示した土地利用区分が都市である領域を草地に変にずれている（図 5）．この結果は，都市気候を対象として更した数値実験（CTRL_NU; 表 2）を行う．

ダウンスケーリング実験を行う際には，単に高解像度の

CTRL_NU の計算結果を図 3e，f に示す．CTRL_NU によ

RCM を使用するだけではなく，都市の存在を考慮する（具る 5 時と 14 時の気温は，観測や観測を良好に再現していた体的には UCM を RCM と合わせて使用する）重要性を示

CTRL の結果に比べて 5 時と 14 時ともに低くなっている．

している．

図 4 は CTRL_NU の地上気温の時間変化である．練馬，名表 3	
  練馬・名古屋・大阪における（a）平均気温，（b）5 時の気温，（c）14 時の気温の計算ケース間の差．	
 
括弧内の数字は各ケースの気温の絶対値．	
 
(a)

(b)

(c)

平均気温の差

練馬

名古屋

大阪

PGW−CTRL (℃)+3.2 (30.1−26.9)+3.3 (31.2−27.9)+2.9 (31.3−28.4)

CTRL−CTRL_NU (℃)+1.7 (26.9−25.2)+2.2 (27.9−25.7)+1.8 (28.4−26.6)

PGW−PGW_NU (℃)+1.8 (30.1−28.3)+2.2 (31.2−29.0)+1.9 (31.3−29.4)

5 時の気温の差

練馬

名古屋

大阪

PGW−CTRL (℃)+3.1 (27.5−24.4)+3.2 (28.5−25.3)+2.9 (28.7−25.8)

CTRL−CTRL_NU (℃)+2.1 (24.4−22.3)+2.8 (25.3−22.5)+2.5 (25.8−23.3)

PGW−PGW_NU (℃)+2.2 (27.5−25.3)+2.9 (28.5−25.6)+2.7 (28.7−26.0)

14 時の気温の差

練馬

名古屋

大阪

PGW−CTRL (℃)+3.1 (33.6−30.5)+3.4 (34.9−31.5)+3.0 (34.9−31.9)

CTRL−CTRL_NU (℃)+1.6 (30.5−28.9)+1.9 (31.5−29.6)+1.5 (31.9−30.4)

PGW−PGW_NU (℃)+1.8 (33.6−31.8)+1.9 (34.9−33.0)+1.8 (34.9−33.1)

３.2070 年代夏季の気候の予測実験	
 初期値・境界値とする．
本研究で使用した気候変化成分は，CMIP3（Coupled Model Intercomparison Project Phase 3）から
MIROC 3.2 medres(11)による SRES A2 シナリオのうち，現在

3.1	
  計算設定	 2070 年代の夏季の気候を予測する手法として，擬似温暖気候として 1990-1999 年，将来気候として 2070-2079 年を化（Pseudo Global Warming: PGW）手法(31) (32)を使用する．

想定し，それらの 8 月月平均値の差である．PGW 手法の利本研究では，原ほか(8) や飯塚ほか(12) (13) と同様に，6 時間

点は，領域気候モデルの初期値・境界値となる全球気候モ

毎の再解析データ（本研究の場合は FNL データ）に長期間デルが持つバイアスを低減させることと，一般的な力学的平均を行った気候変化成分を加えたものを，WRF モデルのダウンスケーリングに比べて計算コストが低いことにある．

- 22 -

一方で，月平均では表現できない短い時間スケールでの擾

2.3 章にて CTRL_NU を行った．本研究では CTRL と乱，たとえば台風や温帯低気圧の数・強さ・経路などの将CTRL_NU の気温差を，UHII_CTRL と呼ぶ．同様に，2070

来変化を考慮することができないなどの欠点もある(3)．擬

年代においても土地利用区分が都市である領域を草地に変(31)

似温暖化手法の詳細は，Kimura and Kito

(32)

，佐藤

，Kusaka

et al.(14) や解説書（日下・原(3)など）を参照されたい．以上

更した数値実験（PGW_NU; 表 2）を行う．
PGW と PGW_NUの気温差を UHII_PGW と呼ぶ．

の設定のもとで行う擬似温暖化計算を，本論文では PGW

UHII_CTRL は，三大都市のいずれの地点でも 5 時に最大と呼ぶ（表 2）
．なお，PGW における土地利用や UCM のとなり，7 時前後に最小となっている（図 7）．ただし，パラメータである都市の配置，都市内の緑被率，人工排熱

UHII_CTRL の値は三大都市で異なっている．5 時の UHII

量は CTRL と同様のものを使用する．このような仮定をす

CTRL は練馬で+2.1℃，名古屋で+2.8℃，大阪で+2.5℃である理由は，現在において三大都市圏の面積が十分拡大してる（表 3b）．14 時の UHII CTRL は練馬で+1.6℃，名古屋でいることや，
今後 70 年間で経済の急激な発展や人口の急増+1.9℃，大阪で+1.5℃である（表 3c）．UHII_PGW の時間変が予想されていないためである．

化は，UHII_CTRL と概ね一致している．この結果は，UHII
が 2000 年代から 2070 年代にかけてほとんど変化しないことを意味している．UHII_CTRL と UHII_PGW の差が小さ

3.2	
  結果	
 
WRF モデルによって計算された 2070 年代の地上気温のかった理由として，将来予測の手法として PGW 手法を使

水平分布を図 3g, h に示す．2000 年代と同様に 5 時に三大用したことが挙げられる．すなわち，PGW 手法を使用した都市圏において，気温が周辺よりも高くなる広域ヒートア

ことによって，月平均では表現できない短い時間スケール

イランドが発生していることがわかる（図 3g）．2070 年代での擾乱，たとえば台風や温帯低気圧の数・強さ・経路なの 5 時の気温は 2000 年代に比べて練馬で 3.1℃高い 27.5℃，

どの将来変化を考慮することができなくなり（2070 年代に

名古屋では 3.2℃高い 28.5℃，大阪では 2.9℃高い 28.7℃とおける擾乱の発生数等が 2000 年代と同等になり），その結なっている（表 3）．14 時には，2000 年代と同様に三大都果，ヒートアイランドの形成に重要な晴天日数等に 2000

市の内陸域で最も高温となっている（図 3h）．2070 年代の年代と 2070 年代で大きな差が生じなかったと推察される．

14 時の気温は 2000 年代に比べて練馬で 3.1℃高い 33.6℃，

原ほか(8) は，冬季の 1 ヶ月を対象に練馬における 2000

名古屋で 3.4℃高い 34.9℃，大阪で 3.0℃高い 34.9℃となっ

年代と 2070 年代の UHII の変化を調べた．その結果，2070ている（表 3）．

年代の UHII は 2000 年代のものに比べて最大 0.5℃程度大2070 年代と 2000 年代の気温の時間変化を比べると，
2070

きくなることを示した．本研究による UHII_CTRL と

年代の気温が 2000 年代に比べて時刻を問わず一律に 3℃程

UHII_PGW の差が小さいという上記の結果は，この原ほか

度高いことがわかる（図 4）．2070 年代の地上気温の頻度分(8)布の形は，練馬，名古屋，大阪ともに 2000 年代の形と良く原ほか(8) が冬期を対象とした実験であることや、特定の 1

似ている（図 5）．2070 年代の気温の平均値は 2000 年代に年の 1 ヶ月のみしか計算していないことが考えられるが，比べて練馬では 3.2℃，名古屋では 3.3℃，大阪では 2.9℃高

この結果の違いの考察は今後の課題としたい．

の結果とは異なる．結果が異なった要因の一つとして，くなっている（表 3a）．
3.3	
  SRES	 A1b シナリオとの比較	
 ここでは本研究で実施した PGW の結果と，Kusaka etal.(14) により実施された SRES A1b シナリオ下で実施された結果を比較する．1 章で述べたように，本研究で採用した SRES A2 は将来最も高温となることが予測されているシナリオである．
2070 年代と 2000 年代の地上気温の差（以後，気温上昇量）の比較結果を図 6 に示す．A2 シナリオ下で実施された
PGW の結果，練馬の気温上昇量は 3.2℃であった．A1b シ
ナリオでの計算では気温上昇量は 2.8℃である．
両者の差は0.4℃である．名古屋における A2 と A1b シナリオの気温上昇量の差は 0.4℃，大阪では 0.3℃である．このように A2と A1b シナリオに基づいたダウンスケーリングの気温上昇
量に大きな地域性は見られない．
3.4	
  2000 年代と 2070 年代のヒートアイランド強度（UHII）図 6	
  練馬・名古屋・大阪における 2070 年代と 2000 年代の地上気温の差（PGW−CTRL）．赤棒は A2-MIROC，緑棒
は A1b-MIROC の結果．
A1b-MIROC の結果は Kusaka et al.(14)
から引用．

の比較	
 

- 23 -

図 7	
  ヒートアイランド強度（UHII）の気温差の時間変化．
（a）練馬，（b）名古屋，（c）大阪．黒実線は 2000 年代の UHII
（UHII_CTRL），赤実線は 2070 年代の UHII（UHII_PGW）の結果．
UHII_CTRL と UHII_PGW に地点差がある理由，すな

値実験（CTRL_NU）の結果，練馬，名古屋，大阪のわち，5 時の UHII_CTRL と UHII_PGW は名古屋が最大

全ての時刻において CTRL_NU は地上気温を，観測で，練馬が最も小さい理由は，都市の形状や人工排熱とと CTRL の地上気温に比べて 2℃前後低く計算する

いった UCM のパラメータが三大都市圏で同じ値に設定ことがわかった．この結果は，都市気候を対象とししてあること（2.1 章）から，平野とそれを取り囲む山地てダウンスケーリング実験を行う際には，単に高解や湾といった地理的な条件によって生じたものと推察さ像度の RCM を使用するだけではなく，都市の存在をれる．しかしながら，この問題の追求はヒートアイラン

考慮する（具体的には UCM を RCM と合わせて使用

ド研究そのものの課題であり，本論文の課題と異なる．

する）重要性を示している．
(3) 2070 年代の 5 時には 2000 年代と同様に三大都市圏に本論文では，上記の課題が存在する可能性があるという

広域ヒートアイランドが出現した．2070 年代の 5 時

提起に留めておく．

の気温は 2000 年代に比べて練馬で 3.1℃高い 27.5℃，
名古屋では 3.2℃高い 28.5℃，大阪では 2.9℃高い

４.まとめ	
 28.7℃であった．14 時には，2000 年代と同様に三大都市圏を表現できるくらい解像度の高い RCM を用い

都市の内陸域で最も高温となっていた．2070 年代のて都市気候の将来予測実験を行った研究は，全球を対象

14 時の気温は 2000 年代に比べて練馬で 3.1℃高いとした GCM による将来予測実験や日本全域を対象とし33.6℃，名古屋で 3.4℃高い 34.9℃，大阪で 3.0℃高い

た RCM による将来予測実験に比べるとはるかに少ない．

34.9℃であった．2070 年代と 2000 年代の気温の時間

本研究では，三大都市圏を対象に，これまでほとんど行

変化を比べると，2070 年代の気温が 2000 年代に比べ

われてこなかった都市気候の将来予測実験を，高分解能て時刻を問わず一律に 3℃程度高い結果が得られた．

の RCM の一つである WRF-UCM を用いて実施した．

(4) 本研究で実施した PGW（SRES A2 シナリオ）の結果

WRF-UCM の初期値・境界値には，将来最も高温となると，Kusaka et al.(14) により実施された SRES A1b シナ

ことが予測されている SRES A2 シナリオに基づき将来

リオ下で実施された結果を比較した．A2 シナリオ下予測を行った MIROC の結果を使用した．主な結果を以で実施された PGW の結果，練馬の気温上昇量は 3.2℃

下にまとめる．

であったが，A1b シナリオでの計算では気温上昇量(1) WRF-UCM は，2000 年代の 5 時における三大都市圏

は 2.8℃であり，両者の差は 0.4℃であった．名古屋の広域ヒートアイランドや，14 時における三大都市

における A2 と A1b シナリオの気温上昇量の差は圏の内陸域の高温といった気温分布を良好に再現で0.4℃，大阪では 0.3℃であった．SRES によるシナリきていた．練馬，名古屋，大阪における地上気温のオは，ダウンスケーリング後の都市域の気温にも影

時間変化の再現性も良好であった．地上気温の平均

響することがわかった．この結果は，今後複数のシ

誤差（CTRL−観測）は，練馬で-0.3℃，名古屋で-0.1℃，

ナリオに基づいてダウンスケーリング研究を進める

大阪で-0.5℃であった．さらに，2000 年代の三大都市必要があることを示唆している．A2 と A1b シナリオにおける地上気温の頻度分布の再現性も良好であっに基づいたダウンスケーリングの気温上昇量に大きた．WRF-UCM モデルは三大都市圏の気候を良好にな地域性は見られなかった．
(5) 2000 年代のヒートアイランド強度（UHII_CTRL）と再現できるパフォーマンスを有していることがわか

2070 年代のヒートアイランド強度（UHII_PGW）をった．
(2) 土地利用区分が都市である領域を草地に変更した数比較した．その結果，UHII_CTRL の各時刻の絶対値- 24 -

と時間変化は UHII_PGW のものとおおむね同じであBarker, M. G. Duda, X.-Y. Huang, W. Wang and J. G. Powers,

ることがわかった．この結果は，UHII が 2000 年代かA description of the advanced research WRF version 3, NCAR/

ら 2070 年代にかけてほとんど変化しないことを意味

TN-475þSTR, (2008), 126 pp.

している．UHII_CTRL と UHII_PGW の差が小さかっ(10) IPCC, Climate change 2007: The physical science basis.

た理由として，擬似温暖化手法を使用したことによContribution of working group I to the fourth assessment reportって 2070 年代における擾乱の発生数等が 2000 年代

of the intergovernmental panel on climate change, S. Solomonと同等になり，その結果，2000 年代と 2070 年代でヒet al., Eds., Cambridge University Press, (2007), 996 pp.

ートアイランドの形成に重要な晴天日数等に大きな(11) T. Nozawa, T. Nagashima, T. Ogura, T. Yokohata, N. Okada

差が生じなかったことが考えられる．本研究による

and H. Shiogama, Climate change simulations with a coupled

UHII_CTRL と UHII_PGW の差が小さいという上記のocean-atmosphere GCM called the model for interdisciplinary

結果は，原ほか(8)による冬季季の都市気候の計算結果

research on climalte: MIROC. CGER’s Supercomputerとは異なっていた．

Monograph Report 12: Center for Global Environmental
Research, National Institure for Environmental Studies,

謝辞	
 Tsukuba, Japan (2007).

本研究は，文部科学省の委託事業「気候変動適応研究(12) 飯塚悟・金原和矢・日下博幸・原政之・秋本祐子，夏季の推進プログラム」において実施されたものである．本研

名古屋の温熱環境を対象とした現状再現の精度検証と疑究の一部は，環境省の環境研究総合推進費（S-8）の支援

似温暖化手法を併用した将来予測の試み‐領域気象モデにより実施された．本研究で実施された数値シミュレー

ル WRF による名古屋都市圏の温熱環境シミュレーション

ションは，筑波大学計算科学研究センター学際共同利用( そ の 1) ‐ ， 日 本 建 築 学 会 環 境 系 論 文 集 75 (2010),

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(Received Oct 26, 2012, Accepted Nov 29, 2012)- 26 -