- 26 -東京における夏季と冬季の気温日変化の地域特性－2002～2004 年度、2007～2008 年度の観測結果から－
赤坂郁美*

安藤晴夫

横山仁(*非常勤研究員）

要旨

東京における夏季と冬季の気温日変化パターンの地域特性を調査した。気温の日変化における地域的な差異を明らかにするために、2002 年７月から 2005 年２月まで観測された時空間的に高密度な気温データ（METROS100）と 2007年と 2008 年夏季に観測されたデータを使用した。気温の日変化パターンを分類するために、領域平均した気温日変化からの気温偏差を地点ごとに算出し、このデータに対してクラスター分析を行った。結果として、都心部を中心とした地域
では１年を通じて夜間の気温が相対的に高いまま持続していることが明らかとなった。これは、この地域で日最低気温が一年を通じて相対的に高いことを意味している。また、そのような特徴を示す地域は、夏季には都心部を中心に認められたが、冬季にはその中心がやや南東方向へ移動し、東京湾岸を中心とした地域に拡がっていた。よって、気温の日変化パ
ターンの地域特性は季節によって異なるといえる。また気温の日変化パターンの地域特性は海陸風や季節風のような気候要素だけでなく、各地域の地表面被覆等の都市化に伴う要素とも関連すると考えられる。
キーワード：気温日変化、地域特性、夏季、冬季、クラスター分析

Regional characteristics on diurnal change of temperaturein summer and winter in Tokyo－Observation results of temperature
for the period 2002-2005 and 2007-2008－
AKASAKA Ikumi*, ANDO Haruo, YOKOYAMA Hitoshi＊Associate ResearcherSummary

In this study, regional characteristics on diurnal changes of temperature in Tokyo in summer andwinter were investigated by using hourly temperature data that measured through the high density
observation system for the period 2002-2005 and 2007-2008. To clarify regional differences in the diurnalchange patterns of temperature, the cluster analysis was applied to spatial anomalies of temperaturefrom the domain-averaged temperature. The results show that warmer temperature continued during
nighttime in the center of the city throughout the year. Additionally, the area where warmer
temperature was maintained during nighttime moved southeastward and expanded around the coastal
region in winter. It was suggested that regional characteristics on diurnal change of temperature haveseasonality and might be related to both urbanization such as changes in the ground coverage and theclimate factors such as land-sea breeze.
Key Words: diurnal change of temperature, regional characteristics, summer, winter, cluster analysis

東京都環境科学研究所年報

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はじめに対象とした。

東京では都市化に伴うヒートアイランド現象の顕在

2002 年 ７ 月 ～ 2005 年 ２ 月 ま で は METROS化により、都市における熱環境の変化に大きな関心が（ Metropolitan Environmental Temperature and集まっている。これを受けて東京都では気象観測や数Rainfall Observation System）による観測が行われて値シミュレーションによりヒートアイランド現象の実いたため、METROS100 の気温データを使用した。こ

態調査を行い、熱環境緩和策を実施してきた 1) 。2005の観測システムの詳細については既に多くの報告がな

年には、23 区におけるヒートアイランド現象の発生要されているのでここでは詳述しない 4) 5) 6)。これに加え因とされる人工排熱や地表面被覆の状況等が大気に与て、METROS100 の後継として、引き続き小学校の百える熱負荷を示した「熱環境マップ」を作成すること

葉箱内で METROS100 と同様の温湿度ロガーによりにより、「ヒートアイランド対策推進エリア」を設定し、2007 年７月～2009 年２月に観測された気温データをこのエリアで重点的に保水性舗装や校庭芝生化等を実使用する。観測時間間隔は METROS100 と同様に 10施している ２ ) 。

分間隔である。ただし、小学校の統廃合などの理由にこのようにヒートアイランド対策を進める上で重要より、観測地点は METROS100 と必ずしも同じではなな観点の一つが、気温の日変化とその地域特性である。

く、この期間中に地点数の増減もある。観測地点数はこれは「熱環境マップ」とも密接に関連することが推

港区、中央区、新宿区、品川区西部で特に多く、かつ察され、今後のヒートアイランド対策やそのモニタリ偏在しているため、METROS100 の観測地点と同じ、ングの実施において、気温の日変化パターンの時空間もしくは近接した地点のみを使用した。また 2007～変動を詳細に調査することは重要であるといえる。

2008 年夏季には東京における夏季のヒートアイラン

ヒートアイランド現象は、都市化による土地被覆及ド現象をより広域的に捉えるために、観測地点数を増

び粗度、天空率の変化や人間活動による人工排熱の影

やし、観測対象範囲を多摩地区(西部を除く)まで拡げて響等により形成されることが知られている。これらのいる（図１）。

都市化に関わる要素や、海陸風、季節風等の気候要素の日変化及びその地域特性により、気温の日変化パタ

３

解析方法

ーンは都市内部でも異なることが予想される。しかし

気温の日変化を解析するために、気温データは１時ながら、気温日変化パターンの地域性とその季節性を間値に編集し、領域平均の気温日変化パターンを算出示した研究は少ない。鈴木ほか(2001)は主成分分析とするために、全地点の時別値を夏季と冬季について平クラスター分析を用いて、1992 年夏季の東京における均した。次に、気温の日変化パターンを分類するため気温日変化パターンの地域的特徴を示したが 3) 、調査に、領域平均した気温日変化からの気温偏差（空間偏対象は猛暑となった 1992 年の真夏の晴天日である７差）を各地点に関して求め、これらのデータに対して月 28 日～７月 31 日の４日間であり、夏季の平均的な季節ごとにクラスター分析を行った。都区部で観測が気温日変化パターンと地域特性は示されていない。ま集中的に行われ観測地点の移動がほとんどなかったた冬季に関する調査はなされていない。そこで、時空

2002～2004 年度平均の気温偏差データと、多摩地区ま

間的に高密度で観測された気温データを用いて、東京で観測範囲を拡げた 2007～2008 年度平均の気温偏差における夏季と冬季の気温日変化パターンの地域特性データとに分けて、クラスター分析を行った。クラス

及びその季節性を明らかにすることを本研究の目的とター分析には、ユークリッド距離とウォード法を使用する。

し、クラスター間の結合は、結合距離が不連続になる段階でストップした。

２使用データ2002 年７月～2005 年２月と 2007 年７月～2009 年２月までの地上気温観測データを使用し、夏季 (７月20 日～９月 30 日)と冬季 (12 月１日～翌２月 28 日) を４

結果と考察

４．１

全地点平均の気温日変化

2002～2004 年夏季における全地点平均の気温日変化

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図１

地点分布（左図は 2007～2008 年度の観測地点、右図は 2002～2004 年度の観測地点）

図２

2002～2004 年（上）と 2007～2008 年（下）図３

図２と同様。ただし冬季における気温日変化の夏季における気温日変化（太線は平均値を意味する。）には 2003 年の冷夏、2004 年の猛暑の影響により、年々のと思われる。このため、2002～2004 年冬季と 2007～変動の幅が２～３℃ある（図２上）。2002～2004 年冬季

2008 年冬季の気温日変化との単純な比較は難しく、では日最高気温の年々変動が２℃ほどあることが分か

2007～2008 年に関しては夏季の結果のみを示すこととる(図３上)。夏季の日最高気温は 14-15 時頃、日最低する。

気温は６時頃に現れ、日較差は５～６℃程度である。
冬季の日最高気温は 14～15 時頃、日最低気温は７時頃

４．２

気温日変化パターンの地域特性に現れ、日較差は６～７℃程度である。

（１）夏季

2007～2008 年夏季 の全地点平均 の気温日変化 は、クラスター分析により、2002～2004 年平均の夏季に2002～2004 年夏季の全地点平均の気温日変化と同様のおける気温日変化パターンを６つのグループに分類す特徴を示す（図２下）。一方、2007～2008 年平均の冬季ることが出来た（図４）。

における気温の日変化では、2002～2004 年冬季と比較

クラスターごとに平均した気温偏差時系列をみると、して夜間の気温がやや下がりにくい傾向にあるが（図一日中、相対的に気温が高い地域（クラスターS１）が３下）、これは地点分布の偏りと地点数の違いによるも千代田区を中心として、新宿区、渋谷区、港区、中央

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図４

夏季における気温日変化パターンの地域分類（2002～2004 年平均）（ a）は各地点の分布と各地点が属するクラスターがシンボルで示されており、b)-g）は各クラスターで平均された気温の空間偏差時系列を示す。グラフ内のシンボルが a)の分布図のシンボルと対応する。）
区、台東区、墨田区付近に集中して分布していることが分かる（図４a、４b）。

各クラスターに分類された地点の特徴を図５にまとめた。都心部にみられた一日中、相対的な高温状態がその南縁に夜間に相対的な高温状態が持続し、日中持続する地点（クラスターS１）では夏季平均日最高気は気温が相対的にやや低くなる地域（クラスターS２）

温、日最低気温共に高く、これらの地点では真夏日やが分布している（図４c）。この特徴を示す地点は渋谷

熱帯夜の日数も多くなることが推察される。東京湾岸

区南部、目黒区北部、品川区西部周辺にみられる。ま域（クラスターS２、クラスターS３）では海風が卓越た大田区中央部にもクラスターS１とクラスターS２が分布しており、この地域では夜間の気温が相対的に高いことがわかる。
クラスターS３に分類された地点は品川区東部、江東区、江戸川区に多く分布している。これらの地域では日中の気温が低く、日最高気温が現れる時間帯に気温の負偏差がピークを迎える（図４d）。
都心エリアの北側を囲むように気温の空間偏差がほぼ０となる地域が広がっており、全地点平均の気温日変化とほぼ同様のパターンを示す地域（クラスターS４）であるといえる（図４e）。
足立区南部には午前中に他の地域よりも早く気温が上昇し始める地点（クラスターS５）が集中して分布している（図４f）。
練馬区西部と葛飾区東部では一日中、相対的に気温が低く、特に夜間にその特徴が顕著にみられる地点（クラスターS６）が分布している（図４g）。この地域では日最低気温が相対的に低くなるため、気温日較差は大図５きくなる。

日最低気温の関係（シンボルは図４と対応する。）
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観測地点における夏季平均の日最高気温と2009- 30 -するため 5) 海風の冷却効果によって、日最高気温が相特に日最低気温が低いといえる。

対的に低く抑えられているのがわかる。東京湾岸域に次に、多摩地域まで観測範囲を拡大した 2007～2008

近い地点でもクラスターS２に分類された地点では、日年夏季における気温日変化の地域特性を図６に示す。

最高気温はやや低く抑えられるものの、日最低気温は一日中、気温が高温状態のまま持続する地点（クラクラスターS１と同様に高い。クラスターS６に分類さスターI、クラスターII）は大田区北部から、品川区西れた地点が多く分布する練馬区西部、葛飾区東部では部、港区、中央区、新宿区、墨田区周辺に分布してい図６

夏季における気温日変化パターンの地域分類（2007～2008 年平均）（地点のシンボルがクラスターの違いを意味し、b)-i)はクラスターごとに平均された気温の偏差時系列を示
し、グラフ内のシンボルは a)のシンボルと対応する。）

図７

図４と同様。ただし、冬季における気温日変化パターンの地域分類（2002～2004 年平均）
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- 31 -る（図６a－６c）。

れる（図７d）。

渋谷区周辺には夜間に気温が相対的に高温状態のま練馬区付近と葛飾区東部には、特に夜間の気温が相ま持続する地点（クラスターIII）がみられる（図６d）。

対的に低くなる地点（クラスターW６）が分布している沿岸域周辺の地点と都心を囲むように分布する地（図７g）。

点（クラスターIV）では日中、気温の負偏差が示され日中に気温が相対的に高くなる地点（クラスターWているものの、その値は小さい（図６e）。2007～2008４）は散在して分布しており、気温日変化にみられる

年には沿岸域に観測地点がほとんどなかったため、局地的な影響を示している可能性がある（図７e）。

2002～2004 年平均の夏季にみられたような日中、海風の冷却効果によって日最高気温が顕著に低く抑えられるような地域はみられない。

５

まとめ
夏季と冬季の気温日変化パターンの地域特性に関す

都区部の西部から多摩地区東部にかけては、夜間にる解析を行った。この結果、2002～2004 年平均の夏季気温が相対的に低く持続する地点（クラスターVI、ク及び冬季、2007～2008 年平均の夏季それぞれにおいて、ラスターVII）が多く認められる一方で（図６g、６h）、気温の日変化パターンが分類され、夏季と冬季では気北区北部や足立区周辺、府中市や三鷹市では日中の気温の日変化パターンの地域特性が異なることが明らか

温が相対的にやや高くなる地点（クラスターV）もみらとなった。

れる（図６f）。

夏季には、東京湾岸域では相対的に気温が低く、特多摩地区西部にいくほど、一日中、気温は負偏差をに海風の冷却効果により日中の最高気温が低く抑えら示すようになり、その値も大きくなる。あきる野市、れていると考えられる。湾岸域からやや離れた都心エ八王子市付近（クラスターVIII）では夜間に特に低温リアでは、日中は海風による冷却効果を受けるもののとなり朝方まで持続する（図６i）。よって、沿岸域周夜間の気温は高温状態で持続する地点と、一日中気温辺（クラスターI、クラスターII）と八王子市周辺（クが相対的に高温状態で持続する地点が分布していた。

ラスターVIII）との気温差は夜間に最も大きくなり、都市化による土地被覆の変化や都市の形状及び風系と日野市周辺（クラスターVII）と沿岸域周辺（クラスタの関係が、これらの気温日変化パターンに影響していーI、クラスターII）との気温差は一日を通じて同程度る可能性がある。また 2007～2008 年の気温観測データになることが分かった。

から、多摩地区西部と東京湾岸域周辺との気温差は八王子周辺では夜間から早朝にかけて最も大きく、日野（２）冬季市周辺では一日中同程度であることが分かった。2007

クラスター分析の結果、冬季における気温の日変化パターンは６グループに分類された（図７）。
大田区から港区、中央区を通って、江東区付近に至～2008 年に観測範囲を多摩地区まで拡げたことにより、多摩地区と都心との気温差の日変化を示すことが出来た。

るまで、夜間に気温が相対的に高温状態で持続する地

冬季には、夜間に気温が高温状態で持続する地点が域（クラスターW１、クラスターW２）が拡がっている

夏季よりも東京湾岸域に向かって広く分布しており、（図７a-７c）。この特徴を示す地点は東京湾を囲うよ

一日中、相対的な高温状態が持続する地域はみられな

うに広く拡がっている。この地域では日最低気温が相かった。

対的に高くなるため、気温の日較差は小さくなる。そこれまでの観測において時空間的に高密度な気温デしてクラスターW2 の地域を囲うように日中、気温がやータが蓄積されていたため、気温の日変化パターンのや低くなる地点（クラスターW５）が分布している（図地域分類を行うことが出来た。その結果、気温の日変７f）。

化パターンの地域特性が明瞭に示され、季節性もある世田谷区西部から杉並区周辺と、足立区南部付近にことが明らかとなった。これらの地域特性は海陸風やは夜間の気温が相対的に低くいまま持続し、日中は反季節風などの気候要素だけでなく、都市化に伴う土地対に気温がやや高くなる地域（クラスターW３）がみら被覆の変化等にも関連していることが推察される。今東京都環境科学研究所年報2009

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後はさらに各地域における気温日変化パターンと土地被覆等との関連を調査することにより、今後の東京における熱環境緩和策に有用な情報を得ることが出来ると考える。

謝辞
気温観測にあたり百葉箱を利用させていただいた小学校に心より御礼申し上げます。また解析手法に関して有益なアドバイスをくださった日本大学文理学部森島済教授に深く感謝いたします。

引用文献
１) 東京都：ヒートアイランド対策取組方針～環境都市東京の実現に向けて～，P.43 (2003)．
２) 東京都：熱環境マップとヒートアイランド対策推
進エリア，
http://www.metro.tokyo.jp\/INET/OSHIRASE/2005/
04/20f4b100.htm（2005）．
３) 鈴木知道ら：真夏の東京の気温日変化パターンの抽出－統計手法によるヒートアイランド現象の把握－，天気48，pp.383-391 (2001)．
４) 安藤晴夫ら：2002年夏期における都区部の気温分
布の特徴について，2003年東京都環境科学研究所年報，pp.81-87 (2003)．
５）三上岳彦ら：東京都区内における夏期ヒートアイ
ランドの時空間変動，2004年東京都環境科学研究所
年報，pp.11-17（2004）．
６）横山仁ら：夏期における東京都区部のヒートアイランドの実態について－2002年～2004年におけるMETROSの結果－，2005年東京都環境科学研究所年報、
pp.3-9（2005）．

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