ヒートアイランド現象の緩和に向けて−区部における実態と対策効果の予測−

東京都環境科学研究所
基盤研究部 横山 仁

発表内容
・はじめに
ヒートアイランドとは。観測システムの概要。
・東京23区における夏期のヒートアイランドの実態
３年間の観測結果の概要。海風と気温との関係。
・シミュレーションによるヒートアイランド対策効果の予測
2015年及び2030年時点におけるヒートアイランド対策導入効果を，シミュレーションモデルにより予測。
・まとめ

東京の気温上昇

10間
年
0上℃
3で昇

地球温暖化
(0.6℃/100年）の約５倍のスピード！

他都市との気温変化の比較
地点
札幌
仙台
東京
名古屋
京都
福岡
大都市平均
中小規模の
都市平均

100年当たりの上昇量（℃/100年）
平均気温（年）（1月）（8月）＋2.3＋3.0＋1.5＋2.3＋3.5＋0.6＋3.0＋3.8＋2.6＋2.6＋3.6＋1.9＋2.5＋3.2＋2.3＋2.5＋1.9＋2.1＋2.5＋3.2＋1.8＋1.0＋1.5＋1.1（資料：気象庁）

熱帯夜と冬日の年間日数の経年変化
日数＜気象庁資料＞

熱帯夜日数

冬日日数

（最低気温25℃以上）（最低気温0℃未満）

ヒートアイランド
熱の島
等温線を描くと、高温となる都市部が、あたかも島のように見えることから郊外に比べ都心部ほど気温が高くなる現象。
都市温暖化

都市の熱（大気）汚染

ヒートアイランドによる影響
・ 不快感，寝苦しさの増大
・ 健康被害（熱中症等）の増加
・ 冷房需要の増加に伴うエネルギー消費量の増加→ヒートアイランド助長
・ 都市型集中豪雨
・ 大気汚染（光化学オキシダント）
等との関連

早急な実態把握と対策が必要

ヒートアイランドの進行都内における気象庁の観測地点（島しょ部を除く）

気温・降水量・積雪深・風向風速・湿度・日照時間・気圧
気温・降水量・風向風速・日照時間
降水量
気温・降水量・風向風速

気象観測システム（METROS）
Metropolitan Environmental Temperature & Rainfall Observation System

METROS20（高層ビル屋上）

通風温湿度計

風向風速計

雨量計

METROS100（小学校百葉箱）

気象観測システム（METROS）

東京23区における夏期のヒートアイランドの実態

＜2002年＞＜2003年＞＜2004年＞

夏期における日最高気温の分布（7月20日〜9月30日の平均値）

＜2002年＞＜2003年＞＜2004年＞

夏期における日最低気温の分布（7月20日〜9月30日の平均値）

日最高気温と熱中症

253035402025303540

熱中症搬送者数︵人／昼間人口百万人︶

熱中症搬送者数︵人／昼間人口百万人︶

202025303540

2025303540＜環境省資料＞

熱帯夜と熱中症との関係

＜2002年＞＜2003年＞＜2004年＞

図．夏期における気温30℃以上の時間割合（％）の分布（7月20日〜9月30日の平均値）

＜2002年＞＜2003年＞＜2004年＞図．夏期における熱帯夜日数（％）の分布（7月20日〜9月30日の平均値）

典型的な夏型の気圧配置日フェーン型の気圧配置日＜２００４年７月８日＞＜２００４年７月２０日＞

＜気温＞＜比湿（大気中の水蒸気量）＞

10:50

海風はヒートアイランドを緩和
15:50

23区内における気温および比湿分布（平成16年7月20日）

数値シミュレーションによるヒートアイランド対策効果の予測

数10km〜数100km（格子間隔1〜数km）

大気中：風速・気温・水蒸気量
地表面：表面温度と大気への熱輸送量

5km程度（下層ほど細かく15層）

熱や空気のやりとり

地中：伝導熱量
計算入力条件標高分布
土地被覆分布
人工排熱分布
気象条件

シミュレーションモデルの概要

東京区部（35km四方）

388km

水平格子間隔大気1km、地表500m

348km
都心エリア
(16km2)大気の水平格子間隔
中央部1km 〜 周縁部4km

東京湾

水平計算対象領域と計算格子間隔

＜シミュレーション＞（建物間気温）＜実測＞（地上1.5m気温）

シミュレーションによる現況再現結果と実測との比較（2002年8月29日の気温分布）

ヒートアイランドの主な原因①地表面被覆の人工化
コンクリート・アスファルト化、緑地の減少等に伴う熱収支の変化②人工排熱の増加
建物 ・自動車等からの排熱（エアコン等）

シミュレーションで検討した対策技術
１ 地表面被覆に関する対策技術（１） 緑化推進（２） 保水性舗装導入（３） 高反射塗装導入
２ 人工排熱に関する対策技術（４） 道路交通排熱削減（５） 建物排熱削減
2000年時点を対策導入前の基準として2015年、2030年の各時点の導入量を推定導入した対策技術（地表面被覆）（１） 緑化推進◎条例による屋上緑化の義務化◎「緑の東京計画」
等による緑化の目標値◎緑化植物は「芝」を想定● 屋上緑化（敷地面積1000m2以上の建物）
2015年 1200.0ha（全屋上の 7.2%）
2030年 2463.0ha（全屋上の15.0%）● 地上の緑化
2015年 685.5ha（市街地地上の2.2%）
2030年 1565.2ha（市街地地上の5.0%）（２） 保水性舗装導入◎過去の施工実績
および年々の伸び率を考慮◎屋上緑化よりもやや高めの普及率を設定◎日射反射率は70%と想定（導入前10%）● 都心エリア（16km2）の道路
2015年 65.0ha（道路の14.5%）
2030年 140.0ha（道路の31.2%）（３） 高反射塗装導入● 建物屋上2015年 1642.0ha（全屋上の10%）
2030年 3284.1ha（全屋上の20%）導入した対策技術（人工排熱）（４） 道路交通排熱削減◎燃費の向上◎ハイブリッド車の普及◎旅行速度の改善

2015年 2.69W/m2（削減率24.5%）
2030年 4.55W/m2（削減率41.5%）◎建築物の省エネ
性能向上◎省エネ型エネルギー機器の普及↓
住宅・業務の建物別に省エネ率を推定（５） 建物排熱削減
2015年 1.96W/m2（削減率10.9%）
2030年 3.68W/m2（削減率20.4%）

屋上緑化によるヒートアイランド緩和効果

顕熱
潜熱

無処理区

伝導熱

芝区

セダム区

0100

200

300

400
W/㎡

500

600

700

無処理区・芝区・セダム区の熱収支（2003年9月15日正午付近の平均値）

建物間気温の変化量

[℃]

0-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.00

2015 年対策
2030 年対策
時刻 [hr.]816(1) 東京23区平均

24

時刻 [hr.]81624(2) 都心エリア平均

対策導入による気温変化量の時間変化

対策導入による気温変化量の分布緑化推進-0.20℃（ 6.5%）
保水性舗装-0.01℃（ 0.2%）
高反射塗装-0.09℃（ 5.1%）
道路排熱削減 -0.08℃（41.5%）
建物排熱削減 -0.06℃（20.4%）
23区平均

緑化推進
-0.24℃（13.5%）
保水性舗装-0.15℃（ 8.8%）
高反射塗装-0.09℃（ 6.6%）
道路排熱削減 -0.15℃（41.0%）
建物排熱削減 -0.14℃（25.4%）
都心エリア平均※ カッコ内は平均導入面積率
または排熱削減率

2030年時点における個々の対策技術の導入効果（１４時における効果）ま と め（１）1. 東京23区における夏期のヒートアイランドの実態(1)気温30℃以上の時間割合：区部中央部〜北部
原因・地表面の人工化（コンクリート、アスファルト）。
・緑地が少ない。
・建物や自動車などからの人工排熱。

影響(2)熱帯夜日数：区部中央部〜東よりの地域と東京湾に沿った南部沿岸部
原因・地表面被覆の人工化→日中蓄えられた熱の夜間放出。
・夜間も続く人工排熱。

ま と め（２）1. 東京23区における夏期のヒートアイランドの実態(3)気温分布と海風との関係＜東京湾岸東部＞

大気中の水分量（比湿）の上昇
気 温 低 下海風によるヒートアイランド現象の緩和ま と め（３）2. シミュレーションによるヒートアイランド対策効果の予測(1)日中の効果は夜間の２〜３倍→高反射塗装・保水性舗装等対策効果が日中中心(2)２３区全体よりも，都心エリアで気温低下量が大きい→保水性舗装・屋上緑化・排熱削減等対策の導入率が都心で大きい(3)対策の効果は，導入地域だけでなく，風下側へも波及

都心付近（対策推進エリア）での重点的対策