リバーフロント研究所報告第18号

2007 年 9 月

沿川市街地の温暖化対策調査
Study on global warming countermeasures in riverside urban areas

事伊藤将文

長

前村良雄

主任研究員

田村英記

技術普及部

副研究第二部

次研究第二部

参

近年の緑地の減少、人工地表面や建築物の増加に起因するヒートアイランド現象により、札幌、東京、名古屋、福岡等の大都市では、2004 年までの過去 100 年間で、年平均気温で 2.2 ～ 3.0℃の上昇が確認されている。大都市の気温上昇量は地方の中小規模の都市に比べ 1 ～ 2℃も大きく社会的な問題となっている。
本稿は、そのような状況を踏まえ、河川水面、高水敷等、提内地より蒸発散量の大きい河川区域が沿川都市域の気温緩和に及ぼす効果の把握を目的として、埼玉県川口市及び東京都北区赤羽の荒川沿川区域を対象に実施した微気象観測の結果を報告するものである。
観測結果から、荒川河川空間および高規格堤防による地表面被覆を踏まえた気温低減効果、風道よる提内地の気温低減効果及びその影響範囲と時間変化について確認した。
キーワード：高規格堤防、ヒートアイランド、微気象観測、気温低減効果
During the one-hundred years ending in 2004, the heat island effect resulting from decreases in vegetative
cover and increases in artificial land cover including buildings has caused the annual mean temperature in large
cities in Japan such as Sapporo, Tokyo, Nagoya and Fukuoka to rise by 2.2 to 3.0°C. These temperature rises
have become a major social problem because they are 1 to 2°
C greater than the rises in annual mean
temperature in medium and small cities in the country.
In view of this situation, micrometeorological observation was carried out in areas along the Ara River in
Kagaguchi City (Saitama) and in Akabane (Kita Ward, Tokyo) with the aim of investigating the effect of riverareas such as river water surfaces and high water channels, in which the rate of evapotranspiration is higher
than in land-side areas, on the mitigation of temperature in riverside urban areas. This paper reports the resultsof the micrometeorological observation.
The observation results confirmed the temperature-lowering effect, taking into consideration of the river spaceof the Ara River and the surface cover provided by the high-standard levees, and cool breezes confirmed thetemperature-lowering effect in land-side areas, along with the extent of such influence and its changes over time.
Key words : high-standard levee, heat island effect, micrometeorological observation, temperaturelowering effect－ 215 －

「水循環」に関する研究報告

１．はじめに未整備地区の気温を比較対象値として、公園地区、近年、大都市では大気中の温室効果ガス濃度の増加

マンション地区との気温の比較した結果、高規格堤防に伴う地球温暖化及び緑地の減少、人工地表面や建築を整備した２つの地区はいずれも、最高気温が未地区

物の増加に伴うヒートアイランド現象による気温上昇

より 0.8℃以上低い結果となった。（表－１）
この結果により高規格堤防整備地域が未整備地域にが問題となっている。
気象庁の報告によると札幌、東京、名古屋、福岡等比べ、気温が低い傾向にあることが証明された。の大都市では、2004 年までの過去 100 年間の観測結果

しかしながら、この観測では河川の冷却効果が及ぶ

では、年平均気温に関して 2.2 ～ 3.0℃の上昇が確認さ範囲について明瞭な結果が得られていない。小松川地れており、日本の平均気温が過去 100 年間で 1 ～ 2℃

区では河川縦断方向の風が卓越しており、河川水面上程度上昇しているのに比べ上昇量が大きい。の冷たい空気が提内地に流入する状況を把握できな

１）

大都市で気温上昇傾向が顕著に見られるのは、地球かったことが理由と考えられる。

温暖化とヒートアイランド現象による複合的な気温上昇の作用によるものであるが、特にヒートアイランド現象による影響が大きい。
17東京の年平均気温
日本の平均気温
16約2.6℃

1514約1.2℃
13

写真－ 11900

図－ 11950
観測年

小松川地区微気象観測対象地域

2000

表－ 1

東京と日本の年間平均気温の推移

高規格堤防整備地区、未整備地区の気温状況
高規格堤防整備地区
未整備地区

政府が定めた「ヒートアイランド対策大綱」２）にお被覆率の増加を防止、ひいては蒸発散作用の減少や地表面の高温化の抑制を挙げている。
本研究は、そのような状況を踏まえ、現状河川水面、高水敷等、提内地より蒸発散量の大きい河川空間が沿川市街地の気温緩和に及ぼす効果を夏期の微気象観測より把握することを目的とする。

公園整備

整備

いてはその対策の一手法として、地表面被覆の改善による緑地・水面の減少、建築物や舗装の地表面の人口

マンション

最高気温
最低気温

比較対象地

夜間の気温減少傾向

0.8 ～ 1.8 ℃ 低

0.8 ～ 1.6 ℃ 低

いい

比較対象値と0.9 ～ 1.4 ℃ 低

ほぼ同様

い

未整備地区より緩やかに低下

未整備地区より早く低下

３．観測概要前項で述べた平成 17 年度の観測結果を踏まえ、本

２．既存の観測の経緯研究では、河川が提内地の気温緩和に及ぼす効果の定

現在、関東の荒川では治水対策のための高規格堤防整備が進められており、平成 17 年度は江戸川区小松川において整備事業の副次的効果である周辺区域の気温低減効果の把握を目的とした微気象観測を行った。

量的な評価を目的とした。

３－１

観測対象区域３）

一般にヒートアイランド対策でいう風道とは風によ

写真－１に小松川の高規格堤防地域を北側より望んる冷気団の流れ道のことであるが、この流れ道を都市だ航空写真を示す。小松川の観測地域は高規格堤防がでの温度低減対策に利用できればヒートアイランド対整備された「公園地区」、「マンション地区」及び高規策の効果は大きいものと考えられる。

格堤防「未整備地区」に分けた。

そのため、研究においては河川が東西方向に貫流し、－ 216 －

リバーフロント研究所報告第18号

2007 年 9 月

日中に河川を横断する南風が卓越する、東京都北区赤図－３の右図中に赤点線で示す観測エリア内を、人羽地区及び埼玉県川口地区の両地域を観測対象域に選員が計測機器を持って 10 分毎に地点を移動しながら定した。（図－２）

気温、湿度および風向風速の観測を行った。

・ 高規格堤防整備区域の高水敷は学校グラウンドや自加えて、より河川より離れた位置における気温状況

動車学校であり、裸地面および舗装面である。

を確認するため、測線上での移動観測（図－３左図の・ 近接する通常堤防整備地区の高水敷は草地面となっLA、LBおよびLC）を行った。観測項目は表－３に示す。ている。

表－ 2

川口地区

長期定点観測の観測項目及び地点数

観測形態 観測項目
気温・湿度
平面定点 風向 ･ 風速

高規格堤防

日射量
鉛直定点 気温・湿度
表－ 3

荒観測形態

川新河岸

期

日中の風向

舗装面

赤羽地区

移動観測の観測項目及び地点数

観測項目

観測機器

気温・湿度

温度・湿度計風向

風向（方位磁針とヒモ）

草地面

図－ 2

３－２

裸地面調査対象区域

観測手法

観測は 2 つの異なる実施期間のものを行った。一つ一つは、日中に人員が観測機器を持って移動しながら計測を行う半日規模の『移動観測』である。移動観測は期間中、8 月 4 日及び 7 日の 2 日間行った。

観測地点数

6 ブロック及び 3 測線（各 6 観測点）

熱収支

表面温度

河

気温・湿度 温度・湿度計
河川内
水温
温度計
（4観測点）
風向
方位磁針とヒモ風速
熱線式風速計川

は７月中旬より 2006 年 7 月 20 日～ 8 月 23 日の 35 日間に渡り、継続して観測を行う『長期定点観測』。もう観測地点数

温度・湿度計 32 地点
プロペラ式風
1 地点
向風速計
日射計
1 地点
温度・湿度計 2 地点× 6 個

気温、湿度、
風向

川

高水敷の被覆夏観測機器

サーモグラフィ 1 地点

４．調査結果観測により得られたデータを整理し、風道や気温低下要因、影響範囲等について分析した。

（１）長期定点観測
高水敷から堤内地への冷却空気の流入の確認を主な

４－１

使用データの選定目的とし、荒川左右岸において河川軸に直交する道路

観測対象地域の代表的な夏期気象の気温状況及び河沿いにライン状に温湿度計を配置した（図－３の右図

川の冷たい空気による都市域の冷却効果を分析するたに示した測線A、B、C）。

め、本研究では 2006 年 7 月 20 日～ 8 月 21 日の 33 日間

加えて、空気の移流が閉塞する小路地にも複数の温に渡り行った観測結果の内、以下の条件を満たす代表湿度計を設置した他、観測点A1、B1、B5（図中に緑的な夏期気象のデータを抽出し整理した。

で表示）において気温の鉛直分布観測を行った。

・ 観測域で最高気温が 30℃以上を記録した日

観測項目及び観測地点数を表－２に示す。

・ 最高気温となる 13 時～ 15 時時間帯において、南方（２）移動観測からの風が卓越していた日

長期定点観測は主に測線A、B及びC線上の観測で ・ 最高気温となる 13 時～ 15 時時間帯の、全天日射量あり、面的な気温分布を補完するため、8 月 4 及び 7の平均値が 0.4kW/m2 以上の日日に気温、湿度および風向の面的な移動観測を行った。
－ 217 －

「水循環」に関する研究報告

測線 C
C8C7測線 B

C6B10B7C5B6C9C4B5B11B9C3B8B4C2B9B3B2C1B1A1測線 AA2荒川A3A4A5AW

検討ライン
温湿度(平面)

A8A6温湿度(鉛直)A11A12A9風向・風速
A7日射量

図－ 3

観測対象域及び観測地点

最高気温 (℃)

40.0

表－ 4測線30.0

A20.0

北向きの風速 (m/s)

3.0

B2.0
1.00.0C–1.0–2.0

観測区域の分類

観測区域

観測点

備考

河川敷

A1 ～ A5草地

提内地

A6 ～ A12河川敷

B1 ～ B3提内地

B4 ～ B11

河川敷

C1 ～ C3提内地

C4 ～ C9

裸地・舗装面草地

0.5

2

全天日射量 (kW/m )A100.40.3

敷に比べて提内地では最低気温で約 0.5℃、最高気温0.2で約 1.0℃高い値が観測された。また、河川敷の平均

0.1
0.0
7/20

気温が提内地の平均気温に比べ、最大約 1.0℃高い結7/25

図－ 47/30 8/1

8/5

8/10

8/15

8/20

全日程の概要及び条件選定

果が確認された。この原因として河川水面に近い河川敷においては水面上の冷たい空気との熱交換による気温上昇の緩和効果が生じているためと推測される。
よって、最高気温、最低気温、平均気温の差はある

図－４に上記条件を満たす日程を示す。
条件に従い、図中に青く記した 8 日間の観測結果をものの河川敷及び提内地の気温は、時間変化において用いて分析を行う。

類似した傾向にあることが分かった。

４－２

４－３

日気温変動

河川水面による気温低減効果

観測域の気温変動の概要を分析するにあたり、3 測

河川水面上の空気は河川水の蒸発に伴い潜熱が吸収線の観測点に関して河川敷、提内地毎に表－４に示しされ、陸域より気温が低くなると考えられる。そのたた通り分類し、それらの平均気温の 24 時間の変化をめ、河川を横断する風は、その横断する過程で、河川図－５に示す。

上の冷たい空気との熱交換により冷やされる。河川を図－５に示した観測区域毎の平均気温の時間変化よ

横断した空気は、河川空間と比べ気温の高い陸域の空り、河川敷及び提内地ではともに、早朝 5 時頃に最低気との熱交換により熱せられ気温が上昇すると考えら

気温、14 時頃に最高気温が確認された。また、河川れる。（図－６）－ 218 －リバーフロント研究所報告

35

測線A 河川敷提内地第18号

2007 年 9 月

0.5～1.0℃の気温差

測線B 河川敷提内地

気温 (℃)

測線C 河川敷提内地30

図－ 8250612時刻

図－ 51824

気温の時系列14 時の気温分布（２）河川敷土地利用形態による気温低減効果
観測期間中、14 時に南風が卓越する日と東風が卓越する日があった。これらの日の平均気温の差について、各ラインの比較を行い、気温低下要因を検討した。
南風が卓越する場合、河川水面に対して風下となる左岸側で、河川による冷却効果が大きくなると考えられる。これに対し、東風が卓越する場合、左右岸に対して河川からの空気の流入が少ないため、河川水面の図－ 6

気温緩和要因に対し、中立的な状態となる（図－９）。

河川横断風の熱交換イメージ（１）河川からの距離と気温の関係
図－７、８に最低気温、最高気温が観測された 5 時
及び 14 時の気温と河川の流心からの距離の関係を示す。
河川より風上の赤羽地区で計測された測線A、河川南風時：風が荒川水面より風下に位置する川口地区で確認された測線B及びを通過して冷却され、左岸側に吹き込むCのいずれの値も共に河川に近づくほど気温が下がる傾向が見られた。

図－ 9

東風時：風が河川軸と並行して吹き、左右岸に対して河川の気温への影響は中立的になる

風向きによる気温への影響

14 時における河川敷と提内地の気温は 5 時の結果と比べて気温差が増大している傾向が見られた。更に同したがって、河川水面による影響の強い南風日の気じ左岸地域の測線B及びCの高水敷の気温は測線Bが温から、影響の弱い東風日の気温を差し引くことで、高い結果となっているが、14 時の結果では、提内地河川水面等による影響のみを明確化することが可能とにおいて測線Cの気温が比較的高い結果となった。

なる。
上記の考え方に従い、測線B、Cについて、南風日と東風日の気温の比較を行った。測線B、Cはともに左岸に位置しており、河川水面による影響を同じように受けるが、測線Bの高水敷は裸地面、測線Cは植生であり、地表面被覆が異なる。

図－ 7

5 時の気温分布－ 219 －

「水循環」に関する研究報告

38.0
37.0

ラインB(東風)ラインB(南風)ラインC(東風)ラインC(南風)ラインC(南風)

36.0

34.0

気温[℃]

荒川河川敷区間

35.0

ラインB(南風)

33.0
32.0
31.0

ラインC(東風)

30.0
-1000

荒川(幅約200m)

40.0
39.0
38.0
37.0
36.0
35.0
34.0
33.0
32.0
31.0
30.0

ラインB(東風)
-800

-600

-400

-2000

200400

気温勾配の範囲

高水敷 堤内地
0600500

800

1000
1500
荒川からの距離[m]

2000

2500

荒川からの距離(m)

図－ 11

LB における気温低下効果の影響範囲

南風日と東風日の気温差を算出
4.0
ラインB

3.5

ラインC

3.0

気温[℃]

荒川河川敷区間2.52.01.51.0荒川(幅約200m)
大手町における気温差：0.77℃

0.50.0
-1000

40.0
39.0
38.0
37.0
36.0
35.0
34.0
33.0
32.0
31.0
30.0

気温勾配の範囲

高水敷 堤内地
0-800

-600

-400-2000

200

400

600

500

800

荒川からの距離(m)

図－ 10

図－ 12

風向きによる気温差

1000
1500
荒川からの距離[m]

2000

2500

LC における気温低下効果の影響範囲

東風日に対する南風日の気温の上昇は、測線Bが 1.5 （４）風道効果～ 2.0℃程度と大きく、測線Cは 0.5℃程度と小さかっ

測線B、C上の各観測点について、河川からの距離た。測線B、Cはともに左岸に位置しており、河川にを横軸、観測された気温を縦軸として回帰直線を作よる冷却効果を同じように受けると考えられるため、 成し、これを測線上の平均的な気温分布とした（図－気温上昇に差が生じた要因として地表面被覆の違いが13）。回帰直線上の気温と、測線外に配置したB11 お考えられ、同じ条件であれば植生被覆地表面上の気温

よびC9（図－ 14）の気温を比較し、その気温差が「風が低い結果となると考えられる。

道効果」によるものとして整理した。（図－ 15）

本観測では測線Bの高水敷の気温は測線Cの高水敷各時の風道効果を下図に示す。B、Cの各測線におの気温よりは約１℃高い結果となった。

いて風道効果が顕著に現れ、最も気温が高くなる 14（３）気温低減効果の影響範囲

時から 16 時の時間帯に、測線Bにおける風道効果が最移動観測においては定点観測範囲よりも長い距離でも高くなることが分かった。

高規格堤防が整備地域及び未整備地域から河川横断方

ただし、測線Cの場合、気温差が最も顕著に見られ向の気温低下効果について観測を行ったLB、LCの両たのは 9 時から 12 時の時間帯であり、14 時から 16 時測線を用いた検討を行う。両測線共に長期定点観測の時間帯の気温差は小さく、0.5℃程度であった。こによる測線B及びCよりも長い距離を対象としている。 の理由として、C9 の実測データは 7 時より上昇し、12（図－ 11、12）時に最高値となっており、14 時の時間帯はそれより・ LB、LCはともに、高水敷で気温の勾配が最も顕著も約 1℃低い結果となっている。
そのため、本観測調査においては風道の効果によっであった。
・ 堤内地についても、LBでは 500m ～ 1500m程度の範て、日中に風道より逸れた地域の気温より低い結果が

囲で気温の緩やかな勾配が見られ、風道効果がこの得られた。しかしながら、気温の低減効果が得られる範囲まで及んでいると考えられた。

時間帯は特定されない結果となった。

以上より、提外地の冷たい空気の冷却効果の影響範
囲は、河川からの距離に相関が確認された。また、高規格堤防整備地域、未整備地域の測線によって、冷却効果のおよんでいる範囲がそれぞれ 1500mと 500mと大きく異なることから、高規格堤防整備地域はより河川より離れた地域まで冷たい空気が輸送され、市街地への気温緩和効果があると推測される。

図－ 13－ 220 －風道効果整理イメージ

リバーフロント研究所報告第18号

2007 年 9 月

荒川河川軸区間
00:00
22:00

28

20:00
30
32

18:00
16:00

3434

時刻

14:00
12:00

3230
28

10:00
08:00

荒川

26

06:00
04:00
02:00

2600:00
- 850

- 750

図－ 16

図－ 14

風道ライン外の測点

- 650

- 550

- 450

距 離 (m)

- 350

28
2830

時刻

3412:00

3432
3432

3230
2830
28

06:00

30.0

26

2600:00- 850：測線 B気温差：測線 C気温差

荒川

気温(℃)

32

：B11実測データ：C9実測データ：測線 B推定値：測線 C推定値

気温差(℃)- 50

測線 B の距離及び時間による気温変化

3025.02.0- 150

荒川河川軸区間
00:00

18:00

35.0

- 250

26- 750

図－ 17- 650- 550- 450

距 離 (m)- 350- 250

- 150

- 50

測線 C の距離及び時間による気温変化

更に詳細な気温分布を見るために、図－５に示した

1.0

河川敷の平均気温を基準値とした場合の、各時刻の気温差を図－ 18 及び 19 に示す。

0.004

図－ 15812
時刻1620

いずれの測線においても、6 時～ 11 時の時間帯にお24いて、河川敷より一部の提内地の気温が低くなった。

測線 B,C の風道効果

加えて、気温が最高となる 14 時以降は河川敷の気温が提内地よりも低くなった。

（５）時間・河川からの距離による気温変動
風道の時間的・河川からの距離による気温変動を検これらの図より、全日を通して河川敷の気温が最低討するため、各測線の気温分布およびその時間変化にではないことが分かる。午前中に堤内置の気温が低い

ついて、横軸に荒川流心からの距離、縦軸に時間とし原因は、堤内地の建築物等により日光が遮断され、日た分布図を作成した。各図共に河川の流心を 0mとし、 射が入射しやすいオープンスペースの高水敷よりも気右岸方向に正の軸とした。そのため、左岸側は距離が温上昇が緩やかであることが原因と考えられる。
更に高規格堤防未整備地域を計測した測線Cでは 16負の値となっている。（図－ 16、17）
これらの図より、風道の時間的な影響範囲について時から 18 時にかけて、河川敷と提内地で最大約 4.3℃は以下の結果を得ることができた。の気温差があるのに対し、高規格堤防整備が行われた

・ 各測線において、7 時～ 12 時および 17 時～ 19 時の測線では約 1.5℃程度と気温差が小さい。

時間帯は河川からの距離に係わらずほぼ一様な気温分布となる。

４－ 4

移動観測結果による平面気温分布・ 最低気温、最高気温が確認された 5 時及び 14 時には

定点観測は主に河川に直交する道路上の線的な観測

河川からの距離に伴う気温変化が最も顕著に見られであったため、面的な気温データを補完するために移た。

動観測を行い、各時の平面気温分布と風向分布を確認した。（図－ 20）－ 221 －

「水循環」に関する研究報告

その結果、荒川水面上および高水敷において相対的５．まとめに気温が低く、堤内地の市街地中心に向かって気温が荒川河川水面および高規格堤防による気温低減効果上昇していくという、定点観測と同じ傾向の結果が得を検討するため、川口高規格堤防整備地区の左右岸のられた。

堤内地・高水敷において夏期の定点気温観測および移動観測を行い、以下に示す結果を得た。
（１）河川敷土地利用形態による気温低減効果
・ 気象の諸条件が同じ環境下においては、植生被覆地

荒川河川軸区間
00:00

104.50.5
18:00

時刻

111.5

12:00

3.5

1.5

1.5

2.50.50.5
0.50- 0.50.5

1.50.5006:00

00:00
- 850

荒川

0.5
100- 0.5- 1.5- 750

図－ 18- 650- 550 - 450 - 350 - 250
流 心 か らの 距 離- 150- 50

表面上の気温が、裸地面に比べ低い結果となることが確認された。
（２）風道効果・ 荒川から河川横断方向の風の移流経路となる道路上の気温は、周辺よりも低いことから、荒川沿線地域において河川空間の冷たい空気による気温低減効果が確認された。
・ 河川に近いほど、河川上の冷たい空気による気温低減効果が最も顕著に現れることが確認された。
・ 日中、河川横断方向の風の流下方向にある川口市に測線 B の距離及び時間による気温差

おいては、500m ～ 1500m程度の範囲まで風道に沿って気温の低減が確認された。
（３）高規格堤防整備地域における気温低減効果

荒川河川軸区間

00:00

22

18:00

3.5

3

時刻

2.5211.50-1-10.5

006:00

00:00
- 850

0- 0.5

荒川

1- 1.5- 750

図－ 19- 650・ 河川水面による気温低減効果の効果が通常堤防整備地域に比べ大きいことが確認できた。

4312:00

4.5- 550 - 450 - 350 - 250
流 心 か らの 距 離- 150- 50

本調査研究においては、国土交通省荒川下流河川事務所調査課の方々、山田正教授及び中央大学理工学部土木工学科河川水文研究室の学生のかたがたに多大なるご協力を頂きました。この場をお借りして、皆様に感謝の意を捧げます。
＜参考文献＞

測線 C の距離及び時間による気温差

1）ヒートアイランド監視報告（平成 18 年夏季－関東・近畿地方）：気象庁（2007）
2）ヒートアイランド対策大綱：環境省環境管理局大気環境課 大気生活環境室（2004）3）田村英記／前村良雄／山口将文：沿川市街地にお14時

37.00 ～ 37.25
36.75 ～ 37.00
36.50 ～ 36.75
36.25 ～ 36.50
36.00 ～ 36.25
35.75 ～ 36.00
35.50 ～ 35.75
35.25 ～ 35.50
35.00 ～ 35.25
34.75 ～ 35.00
34.50 ～ 34.75
34.25 ～ 34.50
34.00 ～ 34.25
33.75 ～ 34.00
33.50 ～ 33.75～ 33.50

けるヒートアイランド現象改善効果について，リ℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃
℃

バーフロント研究報告（2006）

3.0m/s
2.0m/s
支配的な風向風速
1.0m/s
2.8m/s

図－ 20

観測域全域の気温分布（14 時）－ 222 －