地球環境研究,Vol.9(2007)

熊谷市都心部と郊外の気候特性(第５報) ヒートアイランド強度と逆転強度の関係
福岡義隆＊

桜井千悦美＊＊

丸本美紀＊＊＊

キーワード：ヒートアイランド強度､ 逆転強度､ 正味放射量､ 風速

１. はじめに都市のヒートアイランドは晴天で風の弱い天気下で形成されやすく､ 気温の逆転もほぼ同じように晴天の風の穏やかな時に発生しやすいことは､ これまでの多くの研究で明らかにされている｡ ということはヒートアイラン
ド強度 (都心と郊外の気温差) と逆転強度 (大気の安定度) との間には密接な関係にあるものと考えられる｡ このことは､ New York における Bornstein (1968) の研究などで明らかにされたクロスオーバー (cross-over)現象との関連からも重要な課題と言えそうである｡
本研究は１年間の実測によりヒートアイランド強度と逆転強度との関係を調べてみたものを基調にまとめたものである｡ さらに本稿では､ 以前に広島県内の大中小３第１図

広島における調査地域

スケールの盆地都市において測定した都市ヒートアイラ

広島県内の３盆地都市でのヒートアイランド強度は移

ンド強度と気温逆転強度との関係を研究した結果につい

動観測による市の中心と郊外の気温から､ 逆転強度はそても触れ､ それとの比較考察も行った｡の移動観測を近くの小高い丘 (山) の頂上近くまで行い山頂と麓の気温差から求めた｡

２. 研究方法

観測機器：
熊谷地方気象台の気温はアメダス観測装置であるのに観測地点：

対して大学内総合気象観測装置 (キャンベル社製) の温ヒートアイランド強度には種々の定義が提唱されてい度計による測定値である｡ 機種は異なるが､ 両地点にるが､ 一般的には同時刻における都心部の最高気温域と｢おんどとり｣ テイアンドデイ社製 (RTR 53) を同時郊外の最低気温域の気温差を言うのである｡ 本研究ではに設置して種々の天候下で比較検定したところ殆どおん自記録観測可能な場所の選定の上で､ 便宜的にほぼ熊谷どとりとの差がないことから器差補正の必要がないこと

市心部に位置する熊谷地方気象台における気温を ｢都心を確認してある (山寺､ 立正大学卒論､ 2002)｡の気温｣ とみなし､ ほぼ郊外に位置する立正大学熊谷校

広島ではサーミスター温度計を用いて移動観測した

構内における総合気象観測露場での気温を ｢郊外の気温｣(第２図参照)｡とみなして､ それら間の差をヒートアイランド強度とし観測日時：た｡

立正大学では2005年12月から2006年11月までの約１年

一方､ 気温の逆転強度は､ 同じく立正大学熊谷校構内における気温と同構内の学生宿舎ユニデン屋上 (約間､ 広島県内の観測は1992年に実施したものである (福岡義隆・渡辺誠一､ 1993)50m) における気温との差から求めた｡＊

立正大学地球環境科学部
立正大学地球環境科学部2006年度卒業生＊＊＊
立正大学大学院地球環境科学研究科オープンリサーチセンター研究補助員＊＊

89熊谷市都心部と郊外の気候特性 (福岡・桜井・丸本)

つ季節ごとに分類すると更に高い相関が得られる (表１〜８参照､ 詳しくは３−２に述べる)｡
これらのことからも明らかなようには､ ヒートアイラ
ンド強度と逆転強度の関係には天気や季節など種々の影響要因があるが､ 都市の地理的条件の違いも関係することが広島での調査で分かった｡ すでに広島県内における筆者の一人 (福岡ら) がケーススタディ的に観測した結果 (図１､ ３) からも明らかである｡ 同じ盆地都市でも､第２図

広島におけるヒートアイランドと逆転の観測方法

西条 (東広島市) のように比較的広く浅い盆地において相関が最もよく､ 加計 (加計町) のように狭くてやや深い盆地で相関係数がやや小さいことが分かった｡

３. 研究結果
３−１

ヒートアイランド強度と逆転強度の関係

３−２

放射冷却や風速の影響

年間通してヒートアイランド強度と逆転強度の関係を

前述のように､ ヒートアイランド強度と逆転強度の関みると､ 両者の相関が非常によく､ 気温の逆転が明瞭に係には他の気象条件も強く影響していると思われる｡ そ強く見られる時ほどヒートアイランド強度が大きいことの１つが放射冷却 (負の正味放射) と風速である｡

を示している｡ 図４と図５は２月上旬の一例であるが､放射冷却が弱いとか風が強いとヒートアイランド強度おおよその傾向として両者間には高い相関が見られる｡と逆転強度の相関は必ずしも良くないことは､ 今回の観

しかし､ 放射冷却が弱い時間帯とか風速の強い時はあま測で分かった (図４､ 図５)｡ 正味放射量及び風速の各り相関が良くない｡ ヒートアイランド現象も気温逆転もグレードについてヒートアイランド強度と逆転強度の相発生しやすい晴天日に限ると相関はもっと良くなり､ か関を示したのが表１〜８である｡ 両者ともに最も強く出

第３図

第４図

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広島県内各盆地都市におけるヒートアイランド強度と逆転強度の相関関係

ヒートアイランド強度と逆転強度の相関関係(正味放射の影響､ 熊谷)

図５

ヒートアイランド強度と逆転強度の相関関係(風速の影響､ 熊谷)地球環境研究,Vol.9(2007)

表１､ 逆転強度と各気象要素との関係 (冬)風速(m／s)

0〜2未満

2〜4未満

4〜6未満

0〜−30未満1.6(13)−0.4(4)−−30〜−60未満

3.7(48)−0.6(10)−60〜−90未満

0.6(42)無−1.0(22)正味放射(Wm−2)

2〜4未満

4〜6未満

0〜−30未満1.9(13)0.5(4)−−0.7(1)−30〜−60未満

3.3(48)0.2(10)0.1(1)−0.4(12)−−60〜−90未満

0.9(42)0.2(12)−−1.0(36)−1.4(4)

無0.8(22)0.7(36)0.2(4)

0〜2未満

2〜4未満

4〜6未満

0〜−30未満

2.3(14)0.3(2)−0.2(1)−30〜−60未満

2.9(71)−0.1(11)−60〜−90未満

0.8(41)

無0.1(78)

正味放射(Wm−2)

0〜−30未満1.9(14)0.0(2)

0.5(1)−0.8(1)−30〜−60未満

2.4(71)−0.1(11)−1.4(1)−0.2(19)−0.6(1)−60〜−90未満

0.8(41)−0.2(19)−0.5(1)−0.6(24)−1.1(25)

無0.9(78)

0.7(24)0.1(25)

4〜6未満

0〜−30未満

3.4(2)−−−30〜−60未満

2.5(22)−−60〜−90未満−無0.5(22)

正味放射(Wm−2)

表６, ヒートアイランド強度と各気象要素との関系 (夏)風速(m／s)

0〜2未満

2〜4未満

4〜6未満

0〜−30未満

2.7(2)−−−−30〜−60未満

2.0(22)−−−−−60〜−90未満−−−−0.1(2)−無0.7(22)0.6(2)−

表７, 逆転強度と各気象要素との関係 (秋)
0〜2未満

2〜4未満

4〜6未満

0〜−30未満1.4(1)

0.4(1)−−30〜−60未満

3.5(13)−0.5(1)−60〜−90未満

1.6(23)

無−0.4(28)

正味放射(Wm−2)

風速(m／s)

4〜6未満

2〜4未満

風速(m／s)

表４, ヒートアイランド強度と各気象要素との関系 (春)
2〜4未満

0〜2未満

正味放射
(Wm−2)

正味放射(Wm−2)

0〜2未満

表５, 逆転強度と各気象要素との関係 (夏)風速(m／s)

風速(m／s)0〜2未満

表３, 逆転強度と各気象要素との関係 (春)風速(m／s)

表２､ ヒートアイランド強度と各気象要素との関系 (冬)正味放射(Wm−2)

表８, ヒートアイランド強度と各気象要素との関系 (秋)風速(m／s)

0〜2未満

2〜4未満

4〜6未満

0〜−30未満1.8(1)

0.8(1)−−−30〜−60未満

2.5(13)−0.4(1)−0.7(1)−−60〜−90未満

1.1(23)0.3(1)−−0.5(9)−0.9(7)

無0.7(28)

0.9(9)

0.8(7)

正味放射(Wm−2)

91熊谷市都心部と郊外の気候特性 (福岡・桜井・丸本)

現しているのは､ 冬季の風速０〜２m/s で正味放射がー
30〜−60Wm−２

観測で分かった｡の時である事が明らかである｡ 冬季でも風速が２m/s を越えると､ ヒートアイランドは弱いな

風速が２ (m/s) 以上になると､ 逆転は生じにくくなる｡

がらも見られるが逆転は起きていない｡ どちらも弱いの風速が２〜４ (m/s) のときでは､ 正味放射が無いとは夏季でともに風速が２m/s 以下でないと出現しない｡

き､ ヒートアイランド強度の数値が高いことが示された｡

夏季には逆転もヒートアイランドも生じにくいと従来言

風速が弱く､ 正味放射が−30〜−60Wm−２のとき､ 逆われてきたが､ わずか２例であるが逆転強度3.4℃､ ヒー転強度とヒートアイランド強度は高い数値となり､ そのトアイランド強度2.7℃と比較的大きいのが注目される｡

頻度も増加する｡

４−３

４. まとめ
４−１

都市の規模､ 都市の地理的環境の違いなど､ 種々の要

ヒートアイランド強度と逆転強度の関係因も考えられる｡

年間通してヒートアイランド強度と逆転強度の関係をみると､ 両者の相関が非常によく､ 気温の逆転が明瞭に強く見られる時ほどヒートアイランド強度が大きいこと

謝辞

本研究をまとめるに当たり立正大学地球環境科学部オープンリサーチセンター (ORC) の予算を使用した｡

を示している｡
このことは､ すでに広島県内における筆者の一人 (福岡ら) がケーススタディ的に観測した結果 (図１) から参考引用文献も明らかであった｡

吉野正敏 (1971)：

小気候

地人書館

福岡義隆・渡辺誠一・増野茂 (1993)：都市規模の増大に伴う

４−２

ヒートアイランドの変化､ 日本地理学会予稿集44､ 98〜99

放射冷却や風速の影響

放射冷却が弱かったり風が強いとヒートアイランド強山寺孝明 (2001)：ヒートアイランドの総観気候学的研究､ 立正大学地球環境科学部卒業論文

度と逆転強度の相関は必ずしも良くないことは､ 今回のClimatological Characteristic of Central and Suburban Areas
in Kumagaya City (5th Report) Relationship between Heat-island
and Inversion Intensities
Yoshitaka FUKUOKA, Chieko SAKURAI, Miki MARUMOTO
Faculty of Geo-environmental Science, RISSHO UNV.

Keywords: heat-island intensity, inversion intensity, net radiation, wind velocity

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