自然教育園内の微気象については）正門附近の気流系の 調査結果
菅原 十一・日吉房雄
千羽晋示・三寺光雄
Repor
tonthem
icro‑climateintheNationalParkforNatureStudy(2)Sugawara T.
,HiyoshiF.
,ChibaS.andM. Mitsudera
こうした現象をもたらしているのは ，大都市と周辺の1 はじめに工業地帯か ら排出される大気汚染質の流入である。また，

近年産業人口の都市集中化，建築物 の高密度化， 高層

過密人口とそれにともなう暖房用燃料，さらに，交通量化がめだって激しくなっている。の増大と交通の渋滞などが，汚染質量の増加をもたらす

こうした現象にともなって，武蔵野の面影を残す自然の急激な減少がめだっ。例えば昭和26年当時の東京都心主な原因となっ ている。

より 50km圏の林野面積 148,000haに対し昭和35
年ではらに激減していることが推測される。

分布したり，また広域的な被害分布を示すこともある。
被害の現われかたは，急激的におこるものもあり，慢性的におこ っている場合もある。

都市の膨張，生活構造の高度化は，都市環境の悪化をひき起し，とくに都市における大気の汚染は ，生物の生息環境の悪化をもたらし，その悪影響はしだいに進んで植物被害の程度は，植物の種類，生育時期，汚染質の量や質の変化と結びついており，その形態，内容とも種々様々といえよう。大気汚染による被害という場合，どきている。
年と共に発達する諸工業の動力熱エネノレギーの需要ののような物質が被害をもたらす主な成分であるかが大きな問題である。その主なものは次の通りである。

増大．モ ータリゼーションの進行にともなう 排気ガスな工業エネルギー，暖房用燃料としての石炭，重油などどが，都市環境の悪化を拡大させている。こうした都市によってもたらされる物質，すなわち粉塵（酸化物や硫化物〉，亜硫酸ガス（ S02），無水硫酸（ SOs），酸化炭素

136,000haと 8% もの減少を見ており， 1）現時点ではさ環境下での自然文化財の保全は，法律的なものだけではなく，技術的な面からの追求も重要であると考えられる。
自然教育園では，昭和39年の北西部地域をU字型に走る首都高速道路 2号線の工事着工と同時に，圏内の生物群集の動態，それをとりまく環境の変化と関連性について記録してきている。これらの結果は，自然教育園生物群集に関する調査報告など，その都度報告されている。
今回は，自然教育閣の生態系について ，保全という意

大気汚染による植物の被害は，特定の 地域に集中的に(CO），炭酸ガス（ CO2），一酸化窒素（ NO），亙硝酸ガス（ N02），各種炭酸水素類などである。この他自動車などによる排気ガス，および漏洩ガスとして，一酸化炭素，窒素化合物，鉛化合物，炭化水素類などがあげられる。
自動車，石油精製などにより排出された炭化水素類，あるいは酸化物や亙硝酸ガスは，紫外線の影響で光化学反応によ って，オゾン，オキシダントが形成される。

味からの検討を試みたいと思うが，とくに道路からの排気ガスの影響などの問題について，その気流調査を試みたので，報告したい。

大気汚染によってひきおこさ れる気象的現象と して，直接的には日射量や紫外線の減少，視程の悪化などがあげられる。また，間接的には大都市の気混の上昇，それ2 都市環境の悪化の現象
近年，都内にみ られる樹木は，生育の減退，枯死，枯枝の増加，開花結実の逓制な どがめだち ，生理的な異常にもとづく現象が，急激に拡大している。めの事国立科学博物館附属自然教育園料気象研究所

3 気象と大気の汚染にともなう乾燥，雨量や霧日数の増加などもあげられる。大気汚染が日射量に減衰をもたらすことは，古くから知られていたことである。東京の場合，郊外〈館野〉との比較をしてみると ，汚染のはなはだしいときは，日射の透過率にいちじる しい影響を与えている。

‑ 17ー汚染物質の拡散に関連して，都市の構造物の影響も無大気の汚染は，一般的におこりにくい。逆に風速の弱い視でき ない。都市の建築物の高層化，高密度化は，都市場合，汚染質の拡散は小さいので，汚染質は滞留する傾の風速分布を変化させている。これは，建築物の下層部向を示し，そのために，汚染濃度は高まる結果をもたらで，平均風速の弱まりをもたらすし，都市の瞬間風速はす。

いちじるしく強まることが知られている。さらに，都市大気の汚染にとって風向と風速は，切りはなすことがにおいては，周辺か ら都心に向 って吹きこむ都市風の現できない。日本では，春から秋にかけて海陸風が発達す象がみられ，この都市風による大気の汚染は，いちじるることからも風向はより重要な要因となる。それは，臨しい。

海に分布する工業地帯の煙が，海から陸に向って吹く風

大気汚染の発生は，気象条件ときわめて深い関係にあにより ，汚染質が陸上をおおうこととなる。この現象はる。煙突や自動車などから排出される物質は，大気百L
流

逆転居の形成による汚染とは別に，大き な問題となりつによって運ばれる。その過程で清浄な空気と混合して，つある。

汚染物質はうすめられるという働きがあり，したがって，以上は，汚染に関与するマクロなスケー／レでの気象の一般的には汚染源から離れることによ って ，汚染物質の問題であ った。ミクロなスケ ーノレでの気象もまた，大気濃度が希釈されることが知られている。の汚染に密な関係がある。それは，都市内の微気象が，つぎに，汚染物質は大気中で化学反応，あるいは光化自動車の排気ガスなどの滞留と関連していることからわ学反応をひきおこす。また，粒状物質の凝集，凝結などかる。道路や建物の不規則な分布は，空気のすみやかなの物理的変化がみられる。このような特性は，大気の状交換現象を妨たげているものと考えられる。この実態については，現在，十分な資料はないが，都市の建築物の態によ って異なることも知られている。
さらに，自浄作用として，降水の影響も大きい。また，高層化， 高密度化が都市の風速や風向の分布をかえさせ粒状物質の落下，衝突，沈着，ガスの吸着などによる自ており ，その結果が都市内の汚染質濃度を高め，滞留現浄作用も存在している。以上のような作用は，独自に作象の促進に関与していると考えられる。

用するのではなく ，複合された形でおこる。
大気中に滞留する汚染物質濃度は，その時の気象条件により，差異がみられる。運搬希釈作用を小さくする気4 自然教育園 とその周辺の気流調査
この調査は，自然教育園生物群集を，汚染から保護す象条件下では，被害は大きくなる。このような条件は，るための目的で，はじめたものである。その主な問題点

逆転居の形成時に顕著である。逆転居の発達は関東地方

は，大気の汚染による影響の診断と，その対策を検討す

では秋から冬にかけて多いことが知られる 。とく に， 12ることにある。しかし，このことは広範な資料と調査を月から 1月にかけて，その発生頻度が高い。逆転居は地必要とする 。したがって ，当面の課題としては，園の周形の影響を大きくうける。逆転居の高度はさまざまなと

辺か ら圏内に流入する汚染物質が，自然教育園の生物群ころにみられており，低いところでは数十センチ，高い集にどのような影響を与えているのかを明らかにするこ

ところでは数百米にまで及んでいる。きわめて低い庖にと，さらに，今後どのように変化するかなどについて検発達する逆転居は，空間的なひろがりも小 さく ，大気汚討することにある。

染への影響力は少いが， 30〜100m前後に生ずる逆転居

以上の課題を検討するために，すでに気象観測機器，はその影響力は大である。

大気中のガス分析装置が圏内に配置されており，その結:ffJ
1えば，1952年12月の有名なロ ンドン ・スモッグでは，地上 300mの高さまで逆転層におおわれていたことが知果の一部はすでに報告されている（ 1969。
）られている。ロサンゼノレス ・スモッグは，夏から秋にかので，その結果をとりまとめた。

今回は主として発燥による圏内の気流調査を実施した

けて発生しやすく，その形態は沈降性の逆転層が常時上4.1 自然教育園の地形と周辺の環境

空に存在すること，同時に接地逆転居が生ずる場合，ス自然教育園の地形については先の報告（ 1969）で詳細

モッ グはさらに強まることが知 られている。にのべられているので省くが，面積は約 20ha，周辺地

汚染物質の拡散にとって，風と温度が主導的な役割り

域の環境は，東側に住宅地が隣接し，北方から西方にかをはたしている。

けての外縁地域は，首都高速道路 2号線で半円形にかこ

気温差によって生じた接地層の逆転は，汚染質の空間まれている。

濃度を高める役割を果している 。風は拡散希釈の作用を圏内の微地形は， 3か所の湧水地を源として構成され有している。汚染質の濃度は，汚染源の風下にあたる地

る谷地部と ，とれをとりまく台地によって形成されてい域では高濃度になることがよく知 られている。

る。標高は，谷地部で約15m，台地部で36mで，その差︒
︒

一方，風速が強い場合，拡散は大きくなる。その場合，は約20mある。

図l 主 風向が点嵐向 j品作何？配れ、s的場介。
也上！ Sm E.4m/tEヨ]
lilI[DEヨEヨJJJG[a堅80m.
20 3.
1
傾向 30 担 Om
3.
30‑37.Om
5.
3Om
0‑39.
7.
3.0m
39.0‑4141.0‑43.0m.Om
4.0 4
34

三功 i.f"> Ji<'•J9ー‑ 1図3
2月 1日の温・湿度・風向・風速の 日変化
年1昭和44

1日の混温度・風向・風速の 日変化
昭和 44年 9月1剖

叫（温度）

OOJ朗朗

、
10760506削 剖 剖 mNω 日刊れ⁝

:f·－；~~l一・『＂＇，1－－ ・／、00101／「 .

0ト6a＼、

40『 . .‑ ‑ ‑%却−−−.

I0ι5‑4f0%3025152内Cu151

pb．

︐ 86︑
．

05 11 86

omtssOm,（風向）;‑‑＇ ケ＇ ,・イ

021222324時
2131415161718192
l1JO
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9J
年 12月 1日笑験畑昭和44~r－芯「！－＼．
，．
，．．，，，，%30

帥l00
1900980

溢度）
剖イ （

¥06＼)
(7)
(507f%トi
L−・−・ノ，司守ト

04%

unM 附l則 的 削lnuAU 怖心 ηυnun 4 2 198765
1︒

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415J61718192021222324 時
1日
年 9月1
実験畑昭和44・
0%30251520
15001
18642
25℃℃附c・目Fl圃br

2ZL﹂Z

LI
24t2・
L3−H開−m4−−﹂974
L81・
U日
6L
A1T﹂5月︐ ι4nA−
L4
l三3Zt
L
47L2 4↓﹂ 川 帥＼ ﹈ 川園︽h＼仲 蝉5ιd品宮内︒．

u︽1ss0mt

018642sO mi

4時
32l12131415161718192021222
0l0 l2 3 4 5 6 7 8 91

1日
.図 昭 和44年 9月1i/
食1

緩かな傾斜地をなしている。

4.2 自然教育圏内の気候
圏内の気候についてはまだ資料の累積がない。したが年に3って詳細については，今後の問題であるが，昭和4

食草圏，実験畑，苗畑，松林，展望台，裏門の 6地点でおこなっている。圏内での旬平均気温の最高最低の出観測された資料から，その特徴点をまとめてみると，つ現季節についてみると，まず最高は 8月上旬である。ま
2月の上旬に現われる。
た最低は 1ぎのとおりである。

) 湿度について2() 気温について
1(

6地点の湿度の変化の傾向は，略々同じである。しか圏内 6か所の観測地点についてその年平均気温を比較すると，圏内では実験畑が最低を示している。この地点

し変化量からみるとそれぞれの特徴がある。の環境条件としては，北側約20m附近より，スダジイ，ミズキなどの群落があり，南側 約lOm附近は小高い台地

すなわち，冬季では苗畑で変動量が顕著に現われており，他の場所に比較して高湿度である。夏季では食草園状を呈しており，比較的ひらけた地域である。展望台附
近での年平均気温は圏内でも最高を示している。この地が他の場所に比較して低くなっている。一方草地と森林地域との比較では，夏季には 5〜20%の差があり，林内点の環境条件は ，圏内北側の台地であり，その後方に，が高いことがわかった。

‑ 20‑

、

写真 1 発煙筒による気流の調査（左上〉正門前広場 ・渦流が見 られたが， 一部圏内に流入することも 知られた。
（左下〉 正門前広場 ・煙は渦をまきながら上昇す る。
（右上〉 圏内道路 ・道路にそ って主風向とは逆に閣内に流入す る。
（右下〉 林の中 ・地表面にそ って林聞を ぬって流れる。
(3） 風について

風向は北風と南風の成分が年聞をとおしてみられている。しかし，場所別にこまかくみると，それぞれ異な っており，とくに樹冠上部の風向は不安定である。食草園

図4
林内 的胤 l ••Jiliil!l'. 分布 !:iii

主胤 if,
JSE・6m/secNと実験畑は北西風の頻度が高い。園の全般的な傾向としては， 4月から 5月にかけ て南よりの風が多く ， 9月頃より 北よりの風が多くなる。

5 気流調査気流調査の方法には，いろいろあるが，自然教育園の場合，園周囲の環境からその方法は可成りの制限をうける。例えば，発煙によるものでも，その煙量が多い場合には，交通の渋滞をひき起す可能性があるなどである。
そのため，第 1回での実験は線香の煙を使用し，第 2回には小型発煙筒（日本カーリット K K製，保安炎筒ハイフレヤー 5）を使用した。
測定にあた って は， ーユー の図面に観測地点を記し，
1000
煙の流れの方向， E巨り ，拡散の状況など，それぞれ記入した。
発煙の位置は地面から高さ 0.
5.1.5.4.
0mである。
観測の地域は，正門附近に集中して実施した（図 1）。そ‑ 21ーs図530『No.l(I)；.，流町垂直分布図

30'‑';• No 3(l)

2020

一一−l,
CWu

104U

2嘱0050iw

10

3目
0晶

40Em

4030司

30'‑'(2)(2)202010105υE

39N

4020

3040m

干高＃！
樹C

30『'コ;
・‑.
,a
全市総量
趨f 首脳f30『 No.4(l)No 2(I)

20050
1W

105o30ioioioE40m

Wn4030司20

1030'"(2)（五）2020050
1S

105SQ .a30~事－30°20JO40の狙いは道路からの汚染物質の圏内流入などに関連した気流調査を主とした。
5.1 気流調査の結果

図 1で示した，大きな流れは，各回の調査とも略々類似したパター ンを示 している。
主風向が北風の観測は， 1
1月24日（平均風速 6m/sec),今回の観測は，主風向が東風の場合と北風の場合にっと12月 1日〈平均風速 6m/sec）の 2回調査を実施した。

いて実施した。

調査方法は第 1固と同じようである 。

主風向が東風の場合については， 9月 4日（平均風速との調査結果では，第 1回の場合と逆の流れを示 した6m/sec), 9月11日（平均風速 4m/sec）の 2回である。

地域もあるが，東側の宿舎方向から の流入は， 主風向のとの調査結果では，圏内への気流は，東側に接して並いかんにかかわらず観測された。

ぶ宿舎（高さ約 16m〕からの影響が大であること 。そのさらに特徴的なことは，正門附近で渦が顕著であるこ風は，主に正門内広場を横切 り，北西方向にぬけ，一部と，また，道路か らの流入もみ とめ られたことである（図は西側迎賓館に ，一部は圏内事務所方向に右旋回してい2。
）ること。また正門内広場から一部は道路沿いに圏内を北林内における風向頻度を求めてみると主風向が北西で進し，一つは正門より外に出ていること。また正門内お平均風速 6m/secの場合，風向頻度の高いのは，北，北よぴ外の両広場で，いちじるし渦がみとめ られたことと，東，北西などほぼ北の成分が高く なっている。 しかし，自動車の走り去るたびに，道路との接触部で気流が圏内部分的にはま ったく逆向の頻度もみ られ，渦流の存在すに流入することなどが観測された。

ることが知られる（図 4。
）‑ 22ー図6に煙が流入し，そのまま滞留することが認められる。
主風向が東風，および北風の場合，圏外からの流入し'Il
然教f/1
剖内向粉 じんによるた空気は，一般的に下層では渦流をつくることが多い。
周辺の建物が園内の風向，風速の分布をかえており，アオキの繁簡のよごれの；，，町分布図
ノ（100叩＇） (ll{J44.5)

したがって特殊な風道ができる。このことは東側の建物の影響による風が顕著であることがその例としてあげられる。
この特殊な風道の樹木の樹冠で破かいが目だち，その影響が知られる。
題
問町愛制4111ドU.
27.
Sn
唱／IC
沿..>10とLた
IO舗の比例配分による．

︒れし蔽たら接塀遮しめにトの録と路一流
記み道リ気をがのクの布流側
ン度
分渦外コ程のな門にる
流か正側あ
気らは両め
明点北た
しり地南の煙なーはそ
発か仏でN こりでは
近ででこあ
附布査 が門分調が木正平直る樹
水丞あにに果ので側ぎ結流分間
つ の o気 部 西
こたた東

わく主示が要化れの植に るあ面
さ後のどはけと を庖必居i多は︒り化転が高残今木ないさ策
ていあ変逆査のどの樹車るけ方ど
いなでなに調物な園 動あだるな
つ得果う 内の造測育り自 るす緯にし結よ園後建予教と物き処経い系示ののは今 の然くと築で対 な流をみどい 幅態自広こ建をに策ら気ののがるど拡状る幅るの入題方なにも分系あなののすけす辺流問のばくな成流 徴路流在だく周ののてねと的の気か特道気存るさ 接らいれ小は直れっさ
論 つ うののるにき
象結 2 合ど系辺す中でをて こによ
気らの刷物は流周入のを流いり 全り
微か風ので気圏流境縁渦つよど保考のる北風時の育に
o環 外 の に に な の が
市 内類どと林理ム口教園い内あと西風園で風 強場然 多都は園スなこ然処
育査東風たる自りは ててガ十る自ど教調は南まれ︒ ︐よ点ししつ気ルす 討
然な回が さるたに題かとよ排べには検自か今向か成あまど問し題にる断ういなずに風す形でなた問栽よ遮よる的時作用がみられる 。 しかし，南北の分布は，北西風にもかかわらず，南側のコンクリ ート塀にぶつかったものは逆に北向きに流れ，渦流の状態を示している。

参考文献
1) 菅原十一 ・日吉房雄 ・手塚映男 (1969）：自然教育No.2地点は正門内側広場である。ここでは東側住宅圏内の微気象について（ 1)よりの気流によ って，西側の樹木中に流れているのが知自然教育園報告第 1号

られ，南北両側では， N
o.1地点と同じく，遮蔽作用がP.25‑322〕科学技術庁資源調査会 (1966）：自然休養地として認められる。の森林の保全開発に関する勧告

No.3地点では N
o.2地点とはちがい，主風向が北であるにもかかわらず，煙は西側林内に流れている。

科学技術庁資源調査会勧告第四号
3) 門田正也（ 1969）：ふっ化水素の植物に対する影響

No.4地点では N
o.3地点とおなじように西側に流れ，と被害判定基準

東風の成分が卓越していることを示している（図 5。
）

44
年度第 12回公害対策研究会テキスト

以上 4点での結果から共通して示されることは，遮蔽

P. 56‑674) 松岡義治（ 1969）：；最近の工業地帯における大気汚物にそって気流が上昇し，拡散することであるく No.3,染質による植物影響と被害原因の動向

No.4の 1図〉。一方，常緑の林によって遮蔽されていても，その林床が貧弱な場合（ No.4の 2図〉，あるいは常5) 大気汚染（ 1965),vo
l.1.
,No.24
4
年度第12回公害対策研究会テキスト

緑針葉樹，落葉樹林では（ No.2, No.3の 2図〉林内‑ 23ーP. 68ー78