ヒートアイランド関連研究の成果と今後の課題

調査研究科 石井 康一郎

平成20年1月18日

財団法人東京都環境整備公社
東京都環境科学研究所公開研究発表会

1

東京の気温上昇
都市の高温化0年
01で間上℃
3→ 熱帯夜、真夏日の増加→ 熱中症などの健康影響→ 冷房エネルギー消費増→ 生態系の変化→ 大気汚染、集中豪雨

昇

地球温暖化
(0.7℃/100年）の約4倍のスピード！

平成20年1月18日

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2

東京都環境基本計画の目標
２０１５（平成２７）年度までに、熱帯夜の発生を現状の３０日／年程度から２０日／年程度に減少させる。

平成20年1月18日

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東京の街を冷やす～ヒートアイランド対策の展開～「環境基本計画アクションプラン」◆コンクリートやアスファルトなどの蓄熱しやすい地表面の被覆を改善し、地表面からの空気中への熱の放射を緩和する。
◆東京の建物の敷地、屋上、壁面を緑で覆うことによって、緑の蒸散作用を生かし、熱環境を改善する。
◆東京の地域的な気候を観測し、解析することで、ヒートアイランド現象へのより効果的な対策を検討し、施策の展開を図る。
平成20年1月18日

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講演の概要
３つの研究成果
１．区部のヒートアイランドの現況
２．屋上緑化対策のヒートアイランド緩和効果
３．緑地の気候緩和効果（シミュレーション結果）
今後の課題

平成20年1月18日

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●モニタリング（METROS 100)

平成20年1月18日

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＜最高気温＞＜最低気温＞

夏期における東京都区部の最高気温、最低気温の分布
平成20年1月18日（2004年7月20日～9月30日の平均値）
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7

＜最低気温＞(W/m2)＜排熱量の分布＞（顕熱6時）

夏期における東京都区部の最低気温の分布と人工排熱量分布

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＜最高気温＞(W/m2)＜排熱量の分布＞（14時顕熱）夏期における東京都区部の最高気温の分布と人工排熱量分布
平成20年1月18日

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9夏期の気温分布の特徴◆日最高気温（昼間）・練馬区、板橋区などの内陸部で高い。
・東京湾沿いの地域は低い。
◆日最低気温（夜間）・内陸部は低く、熱帯夜日数は都心部より少ない。
・都心部の気温は高く、熱帯夜日数は多い。
■内陸部
日較差が大きい（昼間は高温、夜間は低温）■沿岸部
日較差が小さい（昼間は低温、夜間は高温）
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10海風と高温域の移動

平成20年1月18日

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11平成20年1月18日

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12平成20年1月18日

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13平成20年1月18日

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14平成20年1月18日

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15平成20年1月18日

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16平成20年1月18日

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17平成20年1月18日

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18平成20年1月18日

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19平成20年1月18日

財団法人東京都環境整備公社 東京都環境科学研究所公開研究発表会20

平成20年1月18日

財団法人東京都環境整備公社 東京都環境科学研究所公開研究発表会21高温域はどこへ？

平成20年1月18日

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22屋上緑化対策のヒートアイランド緩和効果

平成20年1月18日

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23＜東京都の屋上緑化対策＞
区部での新たな緑地面積の確保は困難

屋上緑化等の建物空間の緑化
自然保護条例による義務化（平成１３年４月）（一定規模を超える敷地を有する建築物の新増改築時）
平成20年1月18日

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24屋上緑化によるヒートアイランド緩和効果
セダム

イワダレソウ

熱画像25

蒸 散（潜熱の発生）

気孔
水蒸気
CO2
平成20年1月18日

水蒸気
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O226

潜熱（気温上昇を伴わない）

潜熱プラス顕熱500

潜熱 (W/m 2)

400
300

500

200
100

400

0イ

ワレダウソ

セムダ壌
土無理処顕熱（気温上昇に結びつく）
500

潜熱 + 顕熱 (W/m 2)

芝300
200
1000300

芝200ダ
イワ

100ソウ
レダ
セム

壌土理
処
無理
無処

土壌セダ
ム

ソウ

芝0イ
ワ
ダ
レ

顕熱(W/m 2)400

27

屋上緑化によるヒートアイランド緩和イメージ

正味
放射

正味
放射

正味
放射
セダム区

顕熱

伝導
無処理区
熱

潜 熱

伝
導熱

顕熱

潜顕熱

熱

屋上緑化

伝
導熱

緑地の気候緩和効果（シミュレーション結果から）

平成20年1月18日

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29数値モデルによる対策効果予測
2030年（対策後）と2000年（対策前）との比較
土地被覆改変に関する対策技術（１） 緑化推進（２） 保水性舗装導入（３） 高反射塗装導入
人工排熱制御に関する対策技術（４） 道路交通排熱削減（５） 建物排熱削減

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土地被覆改変に関する対策技術と導入量（2030年）（１） 緑化推進◎条例による屋上緑化の義務化● 敷地面積1000m2以上の建物屋上
2463.0ha（全屋上の15.0%）● 市街域の地上1565.2ha（市街地地上の5.0%）◎「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

地上緑化

2030年時点での導入面積率分布
平成20年1月18日 0510

15%財団法人東京都環境整備公社 東京都環境科学研究所公開研究発表会

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人工排熱制御に関する対策と導入量（2030年）

幹線道路（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

4.55W/m2（削減率41.5%）
道路交通排熱（５） 建物排熱削減◎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

都心部

3.68W/m2（削減率20.4%）
建物
排熱-30
平成20年1月18日-20-100W/m2

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東京都環
排熱（顕熱）の変化量（日中14時）
境科学研究所公開研究発表会

32

23区平均

都心エリア

気温
気温低下量

対策前後の地上気温の時間変化（気象条件：2002年8月29日）
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都心エリア

平成20年1月18日

都心から北西へ（風下）

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34緑化推進の効果が最も大きい

都心エリアでは排熱削減の効果も比較的大きい

緑化推進-0.20℃（ 6.5%） 緑化推進-0.24℃（13.5%）
保水性舗装-0.01℃（ 0.2%） 保水性舗装-0.15℃（ 8.8%）
高反射塗装-0.09℃（ 5.1%） 高反射塗装-0.09℃（ 6.6%）
道路排熱削減 -0.08℃（41.5%） 道路排熱削減 -0.15℃（41.0%）
建物排熱削減 -0.06℃（20.4%） 建物排熱削減 -0.14℃（25.4%）
23区平均

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

平成20年1月18日

財団法人東京都環境整備公社 東京都環個別対策の気温低下効果（14時）
境科学研究所公開研究発表会35感度分析シミュレーション（都市化の影響を除いた場合の想定）
条件①市街地における建物屋上と地上の全面を緑化②全ての道路交通及び建物排熱をゼロ
平成20年1月18日

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現状
全緑化
排熱全削減
全緑化＋排熱全削減
36

36

34

34

緑化の効
32
果

32

30

2828

気温 [℃]

30

排熱削減の効果262426

排熱削減の効果240369東京23区内平均

1215182124

時刻 [hr.]036912

都心エリア内平均

15182124

時刻 [hr.]

各ケースの地上気温の時間変化
平成20年1月18日

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対策導入に伴う気温変化量（感度分析結果）
6時
ケース
全緑化
全排熱削減

東京23区平均-0.35℃-0.57℃

都心エリア平均-0.30℃-0.94℃

ケース

14 時
東京23区平均

都心エリア平均

全緑化-2.53℃-2.17℃

全排熱削減-0.53℃-1.01℃

平成20年1月18日

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今後の課題海風と高温域の移動
大規模緑地の気候緩和効果

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風の収束と気温分布（1999年7月21日15時集中豪雨直前）（首都大学三上教授作成）

平成20年1月18日

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（東京湾岸－熊谷）鉛直断面内の風
平成20年1月18日

Yoshikado (1990)
J.Applied Meteor.
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41

都県境

平成20年1月18日

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42

新宿御苑・空撮（南東方向より北西方向を望む）

43

ClearNight
晴天夜間

放射 冷Cooling却
Radiative

静穏
Calm

冷気Air
Cold
Built-up
Area
街 区

Park
公園

Built-up
街 Area区

超音波風速計・温度計
UltrasonicAnemometer Thermometer

冷気のにじみ出し効果（測定のイメージ）
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44Temperature （℃）

29Y4

Y7 Y628

PARK公園

Q7Q5Q3

Y827

Y526

Y380m
Y925Q6Q4D6D4D2Q2D78/5 3:40～3:50

D5D3D190m

Q1240200

400（Ｙ９，Ｄ７，Ｑ１等は気温測定点を表す。）

600

800

1000

1200

1400

1600

Distance（m）
距 離

街区～公園～街区断面の気温分布（冷気のにじみ出し効果）
平成20年1月18日

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