なぜ都会は気温以上に暑いのか？ヒートアイランド現象の仕組み

「都会の夏は特に暑い」と感じる方は多いのではないでしょうか。それは気のせいでも慣れの問題でもなく、「ヒートアイランド現象」という明確なメカニズムによるものです。気象庁の報告によれば、東京や名古屋など日本の大都市では、平均気温はこの100年で2.2〜3.0℃上昇しており、これは地球温暖化による上昇分に加えてヒートアイランド現象の影響が重なった結果とされています。

1 ヒートアイランド現象とは何か
2 「コンクリートの蓄熱」が熱帯夜を生み出す
- 2.1 コンクリートはなぜ夜も熱いのか
- 2.2 熱帯夜が増え続けている
3 緑・土・水が消えたことで失われた「天然の冷却機能」
4 人工排熱が都市の気温をさらに押し上げる
5 ヒートアイランドを和らげるために

ヒートアイランド現象とは何か

ヒートアイランド現象とは、街の中心部の気温が、周りの地域より高くなる現象のことです。この現象は地球温暖化とは仕組みが異なります。地球温暖化は、CO₂などの温室効果ガスによって地球全体の気温が上がる現象ですが、ヒートアイランド現象はコンクリートやアスファルト、人工排熱など都市特有の要因によって局所的に気温が上がる現象です。都市部の住民は、地球温暖化とヒートアイランド現象の両方の影響を同時に受けており、それが「都会の夏が年々苦しくなる」という実感につながっています。

「コンクリートの蓄熱」が熱帯夜を生み出す

ヒートアイランド現象の主な原因のひとつが、アスファルトやコンクリートによる地表面の蓄熱です。

コンクリートはなぜ夜も熱いのか

アスファルトやコンクリートは、熱をため込み、なかなか冷めない性質（熱容量が大きい）を持っています。夏の日中には表面温度が50〜60℃程度まで上がり、周りの空気を暑くするうえ、蓄えた熱を夜間になっても放出し続けるため、夜間の気温の低下を妨げるのです。一方、自然の土や草地は水分を含んでいるため、水の蒸発によって熱が消費され、大気への熱の放出が抑えられます。都市化によってコンクリートが広がり、土や緑地が減少するほど、この冷却機能が失われていきます。気象庁の資料によれば、東京の人工被覆率（アスファルト・コンクリートなどが地表を覆う割合）は92.9%に達しており、都市部でない観測地点の平均16.2%と対照的です。

熱帯夜が増え続けている

この蓄熱の影響が最も顕著に表れるのが「熱帯夜」の増加です。気象庁の統計によれば、東京の熱帯夜（夜間最低気温が25℃以上の夜）の年間日数は、1931〜1940年は平均7日でしたが、2001〜2010年には約29.9日とほぼ1か月に達しています。 80年間で約4倍に増えた計算です。環境省の調査によると、夜の最低気温が26℃以上になると、30％以上の人が暑さで目を覚ましてしまうことがあります。また、寝るときの気温が1℃上がるごとに、眠りに問題を感じる人の割合が3％増えるとされています。このように、ヒートアイランド現象は、都市に住む人の「睡眠の質を下げる」など、健康にも直接影響を与えているのです。

緑・土・水が消えたことで失われた「天然の冷却機能」

もうひとつの大きな原因が、都市開発による緑地・土・水面の減少です。植物は、土から吸い上げた水分を葉の表面から蒸散させる際に周囲の熱を奪います（蒸散冷却）。河川の水面も同様に、蒸発によって周辺気温を下げます。こうした「天然の冷却機能」が、都市化によって都心から失われてしまっているのです。気象庁によると、アスファルトやコンクリートなどで覆われた場所は、植物がある場所に比べて、太陽の熱をたくさんためこみます。そして、いったん温まると冷めにくいため、昼間にたまった熱を夜になっても外へ出し続けるのです。さらに、高層ビルの密集によって地表面から空が見える割合（天空率）が低下すると、夜間に地表の熱が宇宙に逃げる「放射冷却」も妨げられます。

人工排熱が都市の気温をさらに押し上げる

ヒートアイランド現象のもうひとつの要因が、車・エアコン・工場などからの「人工排熱」です。気象庁によれば、都心部では昼間の排熱量が局所的に100W/m²を超えると見積もられており、これは真夏の昼ごろに太陽から地面に届く光や熱の量の約10％にあたります。また、ヒートアイランドによって夏の気温が上がると冷房使用が増え、冷房の排熱がさらに都市の気温を押し上げるという悪循環も生まれます。冷房の使用増加→エネルギー消費増→CO₂排出増→地球温暖化進行、という連鎖も指摘されているのです。

ヒートアイランドを和らげるために

ヒートアイランド現象への対策として、全国で取り組まれているものがいくつかあります。屋上や壁面に植物を植える「屋上・壁面緑化」は、建物表面の温度上昇を抑え、周囲の気温を下げる効果があります。国土交通省の調査によれば、2000年から21年間の合計で屋上緑化は約557ha、壁面緑化は約109ha施工されているのです。建物の表面に日射を反射しやすい特殊な素材を使う「遮熱性舗装」も、表面温度を6〜12℃程度低下させる効果が報告されています。私たち個人レベルでも、日常の緑化（ベランダのグリーンカーテン、打ち水など）が局所的なヒートアイランド緩和に貢献できます。都市の緑を増やし、コンクリートに覆われた地表を少しでも取り戻すことが、寝苦しい熱帯夜を減らすための根本的な一歩です。