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田舎から都会へ車で出かけた際、気温の急上昇に驚いた経験があるなら、それはヒートアイランド現象を体感したことになります。大都市の街路や建物は日中に太陽エネルギーを吸収し、夜に徐々に放出します。建造物はいわば自らを焼き尽くすように熱せられ、周囲の田園地帯よりも気温が華氏20度も高くなることがあります。田園地帯は、木々が「汗をかいて」水蒸気を放出し、空気を冷やす恩恵を受けているからです。
地球温暖化が急速に進む中、科学者、政府、そして活動家たちはヒートアイランド現象への対策を急いで模索しています。世界保健機関(WHO)によると、熱波にさらされた人の数は2000年から2016年の間に1億2500万人増加しました。猛暑はアメリカにおいて、他のどの自然災害よりも多くの命を奪っており、特に喘息などの持病を持つ人にとっては危険です。
世界銀行によると、2050年までに10人中7人が都市部に住むようになるという。これは、猛暑に見舞われる人々が大量に発生することを意味する。「都市は炭鉱のカナリアのような存在で、地球の他の地域がこれから経験するであろう未来を予兆する存在だと考えています」と、ポートランド州立大学の気候適応科学者で、米国の50以上の都市でヒートアイランド現象を研究してきたヴィヴェック・シャンダス氏は語る。
シャンダス氏の研究によると、同じ都市内でも、ある地区は他の地区よりも15度も気温が高い場合があり、その差は所得格差に反映されている。ある地区の暑さを予測する主要な指標は、緑地の広さだ。裕福な地域は緑が多く、貧しい地域はコンクリートが多い傾向がある。こうした地域は開発が進んでおり、大型店、高速道路、工業施設が立ち並び、太陽放射を吸収する。実際、コンクリートの景観は熱を保持するのが非常に得意なので、夜も温かい。太陽が昇ると、貧しい地域は裕福な地域よりもすでに暑いのだ。
科学者たちは、明るい色で太陽光を反射する「クール」な屋根、壁、舗装を設置することで都市構造物の温度を下げることができるかどうかの研究を始めたばかりです。明るい色の表面は、暗い色の表面よりも太陽光をより多く反射します。(晴れた日に白い服ではなく黒い服を着たときの気分を想像してみてください。このアルベド効果は、北極圏の温暖化が急速に進んでいる理由の一つでもあります。)しかし、熱力学は単純明快ですが、クール表面の設置は奇妙なほど複雑であることが判明しています。
南カリフォルニア大学でクールインフラを研究する環境エンジニアのジョージ・バン=ワイス氏は、屋根の冷却問題を例に挙げて説明する。理論上は、商業ビルの広く平らな屋根を白やライトグレーに塗装するのは簡単だ。住宅所有者は、より明るい色のタイルを選ぶこともできる。実際、普通の古い粘土は太陽光をかなりよく反射する。こうした改良により、屋根から吹き出す空気だけでなく、建物自体も冷却されるため、居住者はエアコンをそれほど頻繁に使用する必要がなくなる。建物が追加の重量に耐えられるなら、所有者は植物でいっぱいの屋上庭園を作ることも可能で、そこから水蒸気が放出され、周囲全体が冷却される。
これらの変更は、改修された建物内の人々の生活をより快適にするものとなる一方で、十分な数の所有者がこれに追随すれば、一部の地域では予期せぬ地域的な副作用が生じる可能性がある。ロサンゼルスのような沿岸大都市では、都市の暖かさと海の冷たさが対照的であり、この差が安定した海風を生み出す。陸と海の温度が近づくにつれて、この風は弱まる可能性がある。「つまり、街に流れ込むきれいな空気が減り、汚染物質の濃度が上昇する傾向があるということです」とバン=ワイス氏は言う。さらに、人々を涼しく保つ風自体も失われることになる。
クールウォールも同じ原理で、壁が垂直になっているだけです。しかし、これもまた意図しない結果をもたらす可能性があります。壁に反射した太陽光が通行人の頭を照らし、建物ではなく歩行者を暖めてしまう可能性があるのです。バン=ワイス氏のようなエンジニアたちは、反射コーティングを施したクール舗装の実験でも同じ問題に直面しています。確かに路面温度は下がりますが、そのエネルギーの一部は歩行者に跳ね返ってしまいます。

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「まるで綱引きのようです」とバン=ワイス氏は言う。「気温が下がれば人々はより快適に感じるでしょう。しかし、一方で歩行者からの太陽放射の吸収量が増え、快適さが損なわれるのです。そこで疑問になるのは、どちらが勝つのかということです。涼しい舗装路面によって人々はより快適に感じるのでしょうか、それともより快適に感じるのでしょうか?答えはまだはっきりとは分かっていません。」少なくとも日中はそうでしょう。夜間は反射率は問題になりません。
初期のプロジェクトから、いくつかのデータが得られ始めています。9月、フェニックス市当局は、道路の一部に反射コーティングを施した市のクール舗装パイロットプログラムの初年度の結果を発表しました。アリゾナ州立大学の研究者たちは、1日に4回温度を測定し、処理済みの道路と未処理の道路を比較しました。その結果、処理済みの舗装は午後に平均10.5~12°F(華氏10.5~12度)低いことがわかりました。日の出時の路面温度は2.4°C低く、コーティングによって日中の持ち越し熱がいくらか緩和されたことが示唆されています。
しかし、反射率、つまり歩行者に跳ね返る光の量も増加しており、科学者たちはこれを分光放射計と呼ばれる光検出装置で測定した。「これは必要なトレードオフかもしれません。反射面を使って地表温度を下げたいなら、どう考えてもそうなるからです」と、この研究を指揮したアリゾナ州立大学の気候・健康科学者ジェニファー・ヴァノス氏は述べている。「しかし、人々は道路の真ん中を歩いているでしょうか?そうでないことを願います。」

フェニックスの舗装処理
フェニックス市提供車の通行が困難な場所であれば、都市部であればどこにでも導入できる、一見シンプルな解決策がもう1つあります。それは、より多くの生物を植えることです。適切に緑地を整備すれば、多くのメリットが生まれます。近隣地域を涼しくし、景観を良くするだけでなく、洪水の水を吸収するスポンジのような役割も果たします。猛暑の際には日陰を提供し、精神衛生にも役立ちます。緑地の整備は雇用を創出し、維持管理にも役立ちます。さらに、気温が下がればエアコンの需要も減ります。エアコンは、稼働中に機械から放出される大量の熱気によって、熱だけでなく二酸化炭素の排出源としても大きな問題となっています。気候変動と不平等の交差点に焦点を当てる非営利団体、クライメート・インタラクティブの共同ディレクター、エリザベス・サウィン氏は、これを「マルチソルビング(多重解決)」と呼んでいます。
しかし、緑化には予期せぬ結果も伴う可能性があります。これは「グリーン・ジェントリフィケーション」と呼ばれる現象です。都市投資は投機家の注目を集め、低所得者層の住宅を買い占め、家賃を高騰させます。「すると、投資によって支援されるはずだったまさにその地域の人々が、ヒートアイランドやその他の気候変動リスク地帯へと追いやられてしまうのです」とサウィン氏は言います。
サウィン氏は、緑地を増やす計画は、初期段階から地域住民を巻き込むべきだと述べている。「縦割り型のアプローチであってはなりません。手頃な価格の住宅や地域所有の土地信託に関する事前検討も組み合わせる必要があります。そして、それはプロジェクトの最初の着工よりもずっと前に行われなければなりません」と彼女は言う。
シャンダス氏は、気温が上昇しているにもかかわらず、都市計画において熱負荷軽減の考え方は依然として非常に新しいものだと指摘する。「私が知る限り、設計ガイドラインや規制において気温上昇への配慮を義務付けている自治体は、国内に一つもありません」とシャンダス氏は言う。「現在、全国の都市で開発業者が区画の端から端まで建物を建てており、区画自体には小さなガーデンボックスを建てるスペースすら残されていないのです。ましてや、成熟した大木を植えるスペースなどありません。」
都市熱に関する科学はまだ発展途上であるため、どの戦略が最善なのかは必ずしも明確ではありません。例えば、どの樹木がどの気候で最も効果を発揮するのか?ヒートアイランド現象がすでに一部の地域で深刻化し、特定の種を支えられない状況になっているのか?樹木は実際にどれほどの冷却効果を発揮するのか?「特定の種類の熱緩和設計が、例えば北西部の今年の夏のような気温レベルにおいてどれほど効果的であるかを、経験的に理解する良い方法はまだありません」とシャンダス氏は言います。
未来の都市は、ヒートアイランド現象の緩和のために両方の戦略が連携して活用され、より反射率が高く、より緑豊かなものになるかもしれません。しかし、冷却効果という点では、多くの利点を同時にもたらすという点では、植生に勝るものはない、とバン=ワイス氏は言います。「もし一つの技術を選ぶとしたら、私は常に緑地を選びます」と彼は言います。「緑地は実に様々な問題を解決してくれるのです。」
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