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都市・臨海・港湾域の統合グリーンイノベーション

高橋 桂子(海洋研究開発機構)

研究領域
都市
研究テーマ
3:都市域・臨海・港湾域におけるヒートアイランド現象・豪雨と適応策
研究者インタビュー



  研究目的  対象地域と実施体制  研究成果  各年度の主な成果  発表論文  (参考)研究構成  

研究目的

都市の熱環境を詳細なシミュレーションによって明らかにし、温暖化時における都市環境変化に対する効果的な適応策を取れるような情報を提供すること。

研究地域と実施体制

対象地域
東京都、川崎市
実施体制
共同研究参画機関: 東京大学、国立環境研究所
協力連携機関: -
東京都・川崎市都市・臨海・港湾域の気象
研究成果

 近年、狭い地域においてたくさんの雨がまとまって降る集中豪雨が多発しています。集中豪雨は都市からの人工排熱や建造物に蓄積される熱などによるヒートアイランド現象が原因の一部とされていますが、今後温暖化が進み、ヒートアイランド現象がさらに進んだ場合、この集中豪雨がどのように変化していくのかが懸念されています。集中豪雨の原因となるヒートアイランド現象は、都市に緑や水辺を増やす等の対応によって緩和できると考えられており、これらの対応は都市計画等にも組み込まれています。

 本研究では5m毎に気温、湿度、風をシミュレーションすることによって都市の熱環境を詳細に予測し(図1)、今後温暖化が進んだ時に、集中豪雨がもっと激しくなるのか、そしてその頻度が上がるのかを予測しました。また、将来にわたってどのように豪雨が降るかをシミュレーションし、そこから起こりうる水の氾濫等の災害を予測しました。これらの結果をもとに、都市において緑や水辺環境をどこにどれだけ作ればヒートアイランド現象が緩和できるのか、緩和できたことによって、将来の豪雨がどれだけ減るのかを定量的にシミュレーションしました。

 このようなシミュレーションを行った結果、どのような対策を取っておけば、将来温暖化した時に豪雨の被害を軽減できるかということが具体的に分かるようになりました。

 このシミュレーションの結果は、現在、東京都の公園計画、あるいは川崎市の風の道の計画といった、都市計画に利用されています。(図2


図1 都市の熱環境の詳細な予測
5mメッシュで計算したシミュレーション結果。気温の分布(緑:比較的低い所、赤:比較的高い所)や風の流れ(ここでは皇居から大手町に向かって流れている)の様子が非常に詳細に分かります。このようなシミュレーション結果に基づき、どこに木を植えたらよいか、どこに水辺を作ったらよいかといった都市計画を検討できます。

図2 都市計画論への展開例


各年度の主な成果


発表論文


(参考)研究構成

 地球温暖化の進行とエルニーニョ、インド洋ダイポールなどの気候変動現象が変化するなかで、安全・安心な都市環境を構築するためには、都市に特徴的なヒートアイランド現象や都市型集中豪雨を様々な角度から分析し、総合的な視点から適応策を考える必要があります。都市、臨海、港湾域を統合した領域としてとらえ、領域間の相互関係を活かした「水と緑」による適応策をシナリオとして提示します。シミュレーションによる定量的評価を基盤とした適応策シナリオの情報発信は、世界に先駆けたユニークなものです。予測精度を向上するためのデータベース構築とデータ同化技術の開発、超高解像度の再現・予測シミュレーションモデルの研究開発を行い、さらに多くの都市域への応用展開を目指します。

研究テーマ2:ヒートアイランド現象・豪雨と適応策のためのデータベース構築とデータ同化技術の開発
データベースの構築 ・気象観測データ・都市の蓄熱・放射データ ・人工排熱データ(建物屋上・建物壁面・自動車等) ・道路網図、臨海・港湾の形状、土地利用データ ・緑地データ(植林地、農地、草地、水面等)等
複合・詳細データベースを活用しデータ同化技術を開発 適応に役立つシミュレーションの予測精度を向上
研究テーマ3:都市域・臨海・港湾域におけるヒートアイランド現象・豪雨と適応策
現実的な適応策の立案と評価に役立つシミュレーションを実施するためのモデル開発
・適応策立案時の根拠データとして利活用・シミュレーションの実施とシナリオの改善を相補的に、かつサイクルとして再シミュレーションと再検討を実施→このサイクルの実施によって、より現実的かつより有効な適応策立案が      可能
ヒートアイランド・豪雨<再現・予測シミュレーション>
内水氾濫・地表面氾濫<シミュレーションと評価> 水と緑のネットワーク<シナリオの提案と評価>
地球温暖化や気候変動で変化する
ヒートアイランド現象および都市型集中豪雨の適応策立案に貢献