2023年9月27日（水）令和５年度第２回 気象データのビジネス活用セミナー

気象と健康～気温の健康影響を中心に～
愛知医科大学 産業保健科学センター 講師
成定 明彦（なりさだ あきひこ）

本日のお話し• 気象と健康• 気温の健康影響• 熱中症• 気温の健康影響のアプローチ• 実験研究• 疫学研究• リアルタイムモニタリング

本日のお話し• 気象と健康• 気温の健康影響• 熱中症• 気温の健康影響のアプローチ• 実験研究• 疫学研究• リアルタイムモニタリング

https://news.yahoo.co.jp/articles/9a5bbed21f966d9abd3a8809b8c864c2825440aa

気象の健康影響：気温の健康影響
間接的な健康影響

直接的な健康影響• 気象→災害・事故→健康• 気象→ウイルス・細菌→感染症• 気象→治療効果→疾患増悪

Aschoff & Wever Nat. Wiss. 1985

気象の健康影響：気温の健康影響
間接的な健康影響

直接的な健康影響≪暑いとき≫血管拡張
皮膚の温度・発汗↑
熱の放散↑• 気象→災害・事故→健康• 気象→ウイルス・細菌→感染症

体の中心（脳）の温度（核心温度）に一定に保つ• 気象→治療効果→疾患増悪≪寒いとき≫
血管収縮
皮膚の温度↓
熱の放散↓
Aschoff & Wever Nat. Wiss. 1985

気象の健康影響：熱中症
熱中症
高温多湿な環境下において、体内の水分および塩分のバランスが崩れたり、体内の調整機能が破綻するなどして、発症する障害の総称
分類

Ⅰ度
Ⅱ度

症状
めまい・失神（たちくらみ） ： 「熱失神」
筋肉痛・筋肉の硬直（こむら返り） ： 「熱痙攣」
大量の発汗
頭痛・気分の不快・吐き気・嘔吐・倦怠感・虚脱感 ： 「熱疲労」（体がぐったりする、力が入らない、など）

重症度

小中

意識障害・痙攣・手足の運動障害

Ⅲ度（呼びかけや刺激への反応がおかしい、ガクガクとひきつけがある、 真直ぐに歩けない、など）
高体温（体に触ると熱いという感触） ： 「熱射病」（核心温度≥40℃）

大気象の健康影響：熱中症
熱中症
高温多湿な環境下において、体内の水分および塩分のバランスが崩れたり、体内の調整機能が破綻するなどして、発症する障害の総称

川波、2022から

気象の健康影響：熱中症
熱中症
高温多湿な環境下において、体内の水分および塩分のバランスが崩れたり、体内の調整機能が破綻するなどして、発症する障害の総称

https://www.fdma.go.jp/disaster/heatstroke/post3.html

https://www.mhlw.go.jp/content/11200000/000900487.pdf

本日のお話し• 気象と健康• 気温の健康影響• 熱中症• 気温の健康影響のアプローチ• 実験研究• 疫学研究• リアルタイムモニタリング

https://www.atpress.ne.jp/news/185622

気温の健康影響のアプローチ：実験研究「熱環境と人体生理に関する文献収集結果」から

https://www.atpress.ne.jp/news/185622

WBGT（暑さ指数）●1954年（昭和29年）
アメリカのYaglouとMinardが暑さ指数(WBGT)を提案。
アメリカ・サウスカロライナ州パリスアイランドの海兵隊新兵訓練所で、熱中症のリスクを事前に判断するために開発されました。パリスアイランドは湿度が高い上に、海兵隊の訓練は厳しく、訓練中は服装や装備にも厳しい制約があったために、熱中症になりやすかったことが暑さ指数(WBGT)の提案につな●1975年（昭和50年）
ASCM（アメリカスポーツ医学会）が暑さ指数(WBGT)を用いた長距離走の指針を公表。暑さ指数が28℃以上の場合は、10マイル以上の長距離走を禁止するというもの。
●1982年（昭和57年）
暑さ指数(WBGT)がISOにより、国際基準として位置づけ。
●1994年（平成5年）(財)日本体育協会が「熱中症予防の原則およびガイドライン」を発表し、スポーツ活動中の熱中症事故予防に関する呼びかけを開始。
●2006年（平成18年）
環境省「熱中症予防情報」サイト開設、web上で国内各地の暑さ指数(WBGT)の情報を提供する仕組みを、本格的に運用開始。
●2008年（平成20年）
日本生気象学会が「日常生活における熱中症予防指針」を公表。
●2013年（平成25年）

Yaglou ＆Minard, 1954

27人の被験者（海兵隊兵士）の軽作業中に計測
WBGT（暑さ指数）が暑さの指標としてもっとも有用

環境省「熱中症予防情報サイト」、情報提供地点を約840箇所に拡大。HTTP形式の（暑さ指数の）データ提供や生活の場での予測値の算出等、新たな機能を追加。
●2020年（令和2年）
環境省と気象庁は、関東甲信地方を対象に、暑さ指数の予測にもとづいた「熱中症警戒アラート」の試行を実施しました。翌2021年から運用を開始。

WBGT（暑さ指数）●1954年（昭和29年）
アメリカのYaglouとMinardが暑さ指数(WBGT)を提案。

屋外での算出式
WBGT ＝0.7 × 湿球温度 ＋ 0.2 × 黒球温度 ＋ 0.1 × 乾球温度
屋内での算出式
WBGT ＝0.7 × 湿球温度 ＋ 0.3 × 黒球温度

アメリカ・サウスカロライナ州パリスアイランドの海兵隊新兵訓練所で、熱中症のリスクを事前に判断するために開発されました。パリスアイランドは湿度が高い上に、海兵隊の訓練は厳しく、訓練中は服装や装備にも厳しい制約があったために、熱中症になりやすかったことが暑さ指数(WBGT)の提案につな●1975年（昭和50年）
ASCM（アメリカスポーツ医学会）が暑さ指数(WBGT)を用いた長距離走の指針を公表。暑さ指数が28℃以上の場合は、10マイル以上の長距離走を禁止するというもの。
●1982年（昭和57年）
暑さ指数(WBGT)がISOにより、国際基準として位置づけ。
●1994年（平成5年）(財)日本体育協会が「熱中症予防の原則およびガイドライン」を発表し、スポーツ活動中の熱中症事故予防に関する呼びかけを開始。
●2006年（平成18年）
環境省「熱中症予防情報」サイト開設、web上で国内各地の暑さ指数(WBGT)の情報を提供する仕組みを、本格的に運用開始。
●2008年（平成20年）
日本生気象学会が「日常生活における熱中症予防指針」を公表。
●2013年（平成25年）
環境省「熱中症予防情報サイト」、情報提供地点を約840箇所に拡大。HTTP形式の（暑さ指数の）データ提供や生活の場での予測値の算出等、新たな機能を追加。
●2020年（令和2年）

https://www.wbgt.env.go.jp/doc_observation.php

環境省と気象庁は、関東甲信地方を対象に、暑さ指数の予測にもとづいた「熱中症警戒アラート」の試行を実施しました。翌2021年から運用を開始。

WBGT（暑さ指数）に基づく熱中症予防行動指針

厚生労働省2021、日本スポーツ協会2019から

マスクをすると熱中症のリスクは上がるのか？

https://www3.nhk.or.jp/nhkworld/en/news/backstories/1260/

厚生労働省「令和２年度の熱中症予防行動」から

マスクをすると熱中症のリスクは上がるのか？
Katoら2021：マスクは熱中症リスクを上げない

12名の参加者（平均23歳）
トレッドミル運動：時速6km・勾配
5％・温度35℃、湿度65％・30分間
マスク着用 vs 非着用
評価：直腸温（Trec）、外耳道温（Tear）、平均皮膚温（平均Tskin）

本日のお話し• 気象と健康• 気温の健康影響• 熱中症• 気温の健康影響のアプローチ• 実験研究• 疫学研究• リアルタイムモニタリング

マスクをすると熱中症のリスクは上がるのか？
Kandaら2022：コロナ禍（2020）と2019で大きな違いなし

コロナ禍（2020）と2019で救急搬送された熱中症の統計に大きな違いなし
両年の気象状況（暑さ）の違い…

気象データ×発症データ：Distributed Lag Non-Linear Model
date

time

year

month

doy

dow

death

cvd

resp

temp

dptp

rhum

pm10

o3

1987/1/111987

1

1 Thursday

130

65

13 -0.27778

31.5

95.5 26.95607 4.376079

1987/1/2

21987

12 Friday

150

73

14 0.555556

29.87588.25 NA

1987/1/3

31987

13 Saturday

1014311 0.555556

27.37589.5 32.83869 3.751079

1987/1/441987

14 Sunday

135

72

7 -1.66667

28.62584.5 39.95607 4.292746

1987/1/551987

15 Monday

126

64

12028.875

1987/1/661987

1

6 Tuesday

130

63

12 4.444444

35.125

1987/1/771987

1

7 Wednesday

129

72

12 1.388889

26.75

74.5 33.95607 8.594019

1987/1/881987

18 Thursday

109

51

13 -1.66667

2277.875 28.95607 11.79789
95.125 32.34877 3.876079

74.5 NA

4.929803• 持ち越し効果（Lag）

4.751079

77.375 40.95607 6.334412

1987/1/991987

19 Friday

125

62

7 -3.05556

29

1987/1/10101987

110 Saturday

153

90

11 0.277778

27.75

81.875 NA

1987/1/11111987

111 Sunday

124

69

5 -1.38889

20.12577.25 14.95607 18.25622

1987/1/12

121987112 Monday

111

57

11 1.388889

26

1987/1/13

131987

113 Tuesday

104

50

9 1.111111

32.25

74.625 45.95607

1987/1/14

141987

114 Wednesday

118

54

6 3.055556

36.37594.25 35.95607 5.339556

1987/1/15

151987

115 Thursday

109

54

10 0.277778

24.25

75.375

1987/1/16

161987116 Friday

125

60

11 -3.88889

21.5

80.75 11.95607 8.964556

1987/1/17171987

117 Saturday

128

58

16 -2.77778

24.75

89.125 NA

1987/1/18

18

1987

118 Sunday

141

86

8 -8.05556

11.12587.25 31.95607 6.964556

1987/1/19

191987119 Monday

130

74

12-5

15.75

70.375 24.95607 16.33441

1987/1/20

20

1987

120 Tuesday

133

71

9 -6.38889

11.5

72.125 30.95607 5.554803

1987/1/21

211987

121 Wednesday

115

52

10 -5.55556

20.62572.75 31.98797 6.975093

1987/1/22221987

122 Thursday

1216010 -6.94444

7.375

67.75 44.95607 11.33956

1987/1/23

231987123 Friday

107

47

7 -16.3889-12.2550 47.95607 16.04275

1987/1/24

24

1987

124 Saturday

123

72

8 -16.6667-5.62553.25 30.95607 11.70941

1987/1/25

25

1987

125 Sunday

107

43

8-12.5-5.25

47.125 NA

1987/1/26

26

1987

126 Monday

116

67

12 -8.88889

4.75

61.25 63.95607 5.209412

1987/1/27

27

1987

127 Tuesday

130

73

7 -8.05556

17.75

84.25 36.31815 4.131223

1987/1/28

28

1987

128 Wednesday

114

55

9 -1.38889

18.25

71.375 39.95607 7.251079

1987/1/29291987

129 Thursday

123

54

8 -1.38889

32.87596.5 27.95607 3.900162

1987/1/30

30

1987

130 Friday

103

50

11 0.277778

24.12568.5 51.95607 9.381223

1987/1/31

31

1987

131 Saturday

115

64

5-2.5

26.5

1987/2/1

32

1987

232 Sunday

127

70

6532.25

1987/2/2

33

1987

233 Monday

131

58

14

2.5

34

1987/2/3

34

1987

234 Tuesday

112

55

9 1.111111

26.25

79.875 51.95607

1987/2/4

35

1987

235 Wednesday

126

61

6 -0.27778

24.25

74.625

1987/2/5

36

1987

236 Thursday

127

71

7 -1.38889

27.25

84.75 62.95607 4.801346

1987/2/6371987

237 Friday

103

48

5 2.777778

30.37569.75 55.95607 5.144644

1987/2/738

1987

238 Saturday

128

67

15 4.722222

35.75

71.625 36.95607 4.738846

1987/2/8

391987239 Sunday

133

61

8 0.277778

3.5

44.625 17.24003 24.46801

1987/2/940

1987

240 Monday

115

57

7 -4.16667

17.37555.125 34.95607 8.655513

1987/2/10

41

1987

241 Tuesday

124

53

11 1.666667

27.37574 28.95607 7.468013

1987/2/11

421987242 Wednesday117

62

13 4.166667

29.37569.5 75.95607 7.081897

1987/2/12

431987

2

43 Thursday

116

53

10 1.111111

24.75

75.625 76.95607 6.488846

1987/2/13

441987244 Friday

128

70

11 1.388889

30.87571.625 31.95607 9.726165

1987/2/14

451987245 Saturday

119

60

11 -0.27778

22

76.25 22.47215 10.46801

5.388137

79 18.95607 8.339556
6.92289

26.9372 5.256223

76 28.95607
79.25 NA

6.589556

8.172898.72147
6.388137

71.75 40.22849 4.013137
8.79789

31.3194 10.13468• 非線形リスク関数（Non-Linear）

気象データ×発症データ：Distributed Lag Non-Linear Model
Gasparriniら2010：気温と死亡リスク
date

time

year

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cvd

resp

temp

dptp

rhum

pm10

o3

1987/1/111987

1

1 Thursday

130

65

13 -0.27778

31.5

95.5 26.95607 4.376079

1987/1/2

21987

12 Friday

150

73

14 0.555556

29.87588.25 NA

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13 Saturday

101

43

11 0.555556

27.37589.5 32.83869 3.751079

1987/1/441987

14 Sunday

135

72

7 -1.66667

28.62584.5 39.95607 4.292746

1987/1/551987

15 Monday

12664

12028.875

1987/1/661987

16 Tuesday

130

63

12 4.444444

35.125

1987/1/771987

17 Wednesday

129

72

12 1.388889

26.75

74.5 33.95607 8.594019

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18 Thursday

109

51

13 -1.66667

2277.875 28.95607 11.79789
95.125 32.34877 3.876079

74.5 NA

4.929803

4.751079

77.375 40.95607 6.334412

1987/1/991987

1

9 Friday

125

62

7 -3.05556

29

1987/1/10101987

110 Saturday

153

90

11 0.277778

27.75

81.875 NA

1987/1/11111987

111 Sunday

124

69

5 -1.38889

20.12577.25 14.95607 18.25622

1987/1/12121987

112 Monday

111

57

11 1.388889

26

1987/1/13131987

113 Tuesday

104

50

9 1.111111

32.25

74.625 45.95607

1987/1/14141987

114 Wednesday

118

54

6 3.055556

36.37594.25 35.95607 5.339556

1987/1/15

151987

115 Thursday

109

54

10 0.277778

24.25

75.375

1987/1/16

161987116 Friday

125

60

11 -3.88889

21.5

80.75 11.95607 8.964556

1987/1/17

171987

117 Saturday

128

58

16 -2.77778

24.75

89.125 NA

1987/1/18181987

118 Sunday

141

86

8 -8.0555611.125

87.25 31.95607 6.964556

1987/1/19191987

119 Monday

130

74

12-5

15.75

70.375 24.95607 16.33441

1987/1/20

20

1987

120 Tuesday

133

71

9 -6.38889

11.5

72.125 30.95607 5.554803

1987/1/21

211987

1

21 Wednesday

115

52

10 -5.55556

20.62572.75 31.98797 6.975093

1987/1/22

221987

122 Thursday

121

60

10 -6.94444

7.375

67.75 44.95607 11.33956

1987/1/2323

1987

123 Friday

107

47

7 -16.3889-12.2550 47.95607 16.04275

1987/1/24

241987124 Saturday

123

72

8 -16.6667-5.62553.25 30.95607 11.70941

1987/1/2525

1987

125 Sunday

107

43

8-12.5-5.25

47.125 NA

1987/1/26

261987126 Monday

116

67

12 -8.88889

4.75

61.25 63.95607 5.209412

1987/1/27

27

1987

127 Tuesday

130

73

7 -8.05556

17.75

84.25 36.31815 4.131223

1987/1/28

28

1987

128 Wednesday

114

55

9 -1.38889

18.25

71.375 39.95607 7.251079

1987/1/29

29

1987

129 Thursday

123

54

8 -1.38889

32.87596.5 27.95607 3.900162

1987/1/30

30

1987

130 Friday

103

50

11 0.277778

24.12568.5 51.95607 9.381223

1987/1/31

311987131 Saturday

115

64

5-2.5

26.5

1987/2/1

32

1987

232 Sunday

127

70

6532.25

1987/2/2

33

1987

233 Monday

131

58

14

2.5

34

1987/2/3

34

1987

234 Tuesday

112

55

9 1.111111

26.25

79.875 51.95607

1987/2/4

35

1987

235 Wednesday

126

61

6 -0.27778

24.25

74.625

1987/2/5

36

1987

236 Thursday

127

71

7 -1.38889

27.25

84.75 62.95607 4.801346

1987/2/6

37

1987

237 Friday

103

48

5 2.777778

30.37569.75 55.95607 5.144644

1987/2/7

381987238 Saturday

128

67

15 4.722222

35.75

71.625 36.95607 4.738846

1987/2/8

391987239 Sunday

133

61

8 0.277778

3.5

44.625 17.24003 24.46801

1987/2/940

1987

240 Monday

115

57

7 -4.16667

17.37555.125 34.95607 8.655513

1987/2/10

41

1987

241 Tuesday

124

53

11 1.666667

27.375

1987/2/11

421987242 Wednesday

117

62

1987/2/12

431987

243 Thursday

116

53

1987/2/13

441987244 Friday

128

70

1987/2/14

45

1987

245 Saturday

119

60

5.388137

79 18.95607 8.339556
6.92289

26.9372 5.256223

76 28.95607
79.25 NA

6.589556

8.172898.72147
6.388137

71.75 40.22849 4.013137
8.79789

31.3194 10.13468

74 28.95607 7.468013

東京の気温と21日間（持ち越し効果含む）総死亡リスクの非線形の関係
13 4.166667

29.37569.5 75.95607 7.081897

10 1.111111

24.75

75.625 76.95607 6.488846

11 1.388889

30.87571.625 31.95607 9.726165

11 -0.27778

22

76.25 22.47215 10.46801

気象データ×発症データ：Distributed Lag Non-Linear Model
Liら2014：気温と熱中症リスク（Lag 0,1,2）

寧波市（中国）の気温（℃）/WBGT（F）と熱中症リスクの非線形の関係：
持ち越し効果0日，1日，2日左：気温と「家庭での入浴事故」の非線形リスク関係
右：コロナ禍前後の気温と「労働災害」の非線形リスク関係

コロナ前（2018-19年度）

コロナ禍（2020-21年度）

地域の緑化と熱中症
Son 2016：地域の緑化別の熱中症リスク（気温1℃当り）

緑化が進んだ地域では1℃上昇の熱中症リスクが小さい⇒緑化による熱中症予防※NDVI ：indicator of urban green vegetation

地域のソーシャルキャピタルと熱中症
Kim 2020：地域のソーシャルキャピタルと熱波時の熱中症死リスク

地域のソーシャルキャピタルが高いと熱波時の熱中症死リスクが小さい⇒公衆衛生施策本日のお話し• 気象と健康• 気温の健康影響• 熱中症• 気温の健康影響のアプローチ• 実験研究• 疫学研究• リアルタイムモニタリング

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO16784320U7A520C100000

「個人間の違いに加えて、個人内（日間）の違い」問題
個人間年の違い・季節の違い

人による違いコロナ対策のマスクなど

より多くの人熱順化の問題暑くなる時期の問題

日間

日内

気象条件

身体負荷：（メッツ）

勤務条件（日勤・夜勤）

疲労：休憩の影響も考慮「日による違い」が無視できないならリアルタイムモニタリングが最適解

労作性熱中症のリアルタイムモニタリング

Buller2021

ウェラブルセンサーデータ⇒（リアルタイム）健康状態評価

A.

The health readiness and performance system (HRAPS)（米国）

B.

ARMOR Heat Monitor”(オランダ)

労働者のリアルタイムモニタリング
Lucasら2022：サトウキビ産業従事者の熱中症リスク

農場労働者にセンサーでリアルタイムの心拍数，表面体温⇒アルゴリズム（計算式）でリアルタイム核心温度を推定

「個人間の違いに加えて、個人内（日間）の違い」問題
個人間年の違い・季節の違い

人による違いコロナ対策のマスクなど

より多くの人熱順化の問題暑くなる時期の問題

日間
日内
熱中症の症状があるものと、単なる高体温や疲労のあるものとを識別できる個々のアルゴリズムをさらに開発する必要。
気象条件

身体負荷：（メッツ）

アルゴリズムの精度と特異性を高めることで、ユニットと個人勤務条件（日勤・夜勤）
疲労：休憩の影響も考慮の両方に対する熱中症リスクを低減しながら、最適なトレーニング（train hard but safe）が可能になる。

本日のお話し• 気象と健康• 気温の健康影響• 熱中症• 気温の健康影響のアプローチ• 実験研究• 疫学研究• リアルタイムモニタリング