都市化と温暖化のメカニズム
こんにちは、simasanです。
前回「温暖化は都市化によるヒートアイランド現象か？」
では、「人間による工業生産活動が地表面の改変、大気の熱収支バランスを急変させ、フィードバック過程を通して急激な温暖化が起き始めた可能性が極めて高い」と書きましたが、ヒートアイランド現象ってどうして起こるのか？そのメカニズムについて調べてみました。
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①地表面の改変がどれだけ温度上昇に影響しているのか？
図１ は地表面がアスファルト，コンクリート，裸地，芝生の場合について，晴天日の地表面温度の日変化を比較したものです。
図１ ４種類の地表の地表面温度の日変化。 （杉本・近藤、1994；地表面に近い大気の科学、より転載）
アスファルト面は反射率が小さいので、コンクリート面より日中の温度が上昇している。芝生地では蒸発が最も盛んで，地表面に入る日射量の多くが蒸発の潜熱に費やされるため昇温しにくい。アスファルト面と芝生地では正午の温度は，10℃も違う！。
当然、各地表面上の気温も地表面温度に応じて変わってくる。つまり，砂漠のような蒸発量の少ない地域では，蒸発散が盛んな森林・草地に比べて，気温も高くなるということです。
次に
②建築物が増え、都市化・高層化が進むとどうなるか？
ほとんどの物体は赤外線を放射しています。赤外線の放射により、物体のもっている熱は失われ温度が下がります。
都市構造物が増え、さらに道路が舗装されると地表面の熱的パラメータ（体積熱容量と熱伝導率）が減り、冷却速度が鈍くなります。
日中は逆に、熱的パラメータが小さいほど、地温の上昇は激しい。つまり土壌中（積雪中）に水分が少なければ、熱容量も熱伝導率もともに小さく、地温変化が大きくなるわけだ！。
代表的な土壌その他の熱的パラメータの概略値。 （水環境の気象学、表6.9、より転載）
都市化の放射冷却に及ぼす要因
ビルの谷間でも同様の関係となる。断面が長方形で高いビルが奥まで続いているとし、ここに冷気が流れ込んできた場合を想定する。ビルの壁面のうち、地面付近の部分 B では天空はわずかしか見えないので、夜間の放射最大冷却量はゼロ。したがって、放射冷却はほとんど生じません。
分かり易い事例として、平坦地における値と、円錐状盆地底における値との差は、盆地底から眺めた稜線高度角と共に大きくなる。稜線高度角が30度のとき80％程度に、同50度のとき45％程度に減少する。したがって、放射最大冷却量はこの割合で小さくなる。極端な場合として、深井戸のような地形では放射最大冷却量はゼロとなります。 なるほど、盆地が夏の夜でも暑いのはこの原理によるのです。 
また、構造物が建つと、大気と接する表面積が平坦地に比べて増加するので、水平な面でみたときの地表層の見かけの熱容量が大きくなります。それゆえ、地表層が同じ物質でできているとした場合、都市では見かけの熱的パラメータが大きくなり、夜間の冷却速度は弱くなることも影響しています。
さて、ではこれら地表面の改変がどれだけ広域的な温暖化に影響しているのでしょうか？少し、難しい話になりましたが、次回は、都市構造物で風の流れが変わることがどう影響するか？、また、広域に影響を与えているか？調べてみたいと思ってます！
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コメント3件
免疫療法に脚光――狙い撃ち、副作用少なく
「放射線療法や抗がん剤治療では効果がなかった60代の肺がん患者が、いまも元気に外来治療を続けている」
理化学研究所免疫・アレルギー科学総合研究センター…
コメントを入力してくだ 2011.3.11 東京電力や原発推進者がお題目のように唱えていた原発の安全神話が完全に崩壊した。これまで北陸電力志賀原発の重大な臨界事故の隠蔽工作や、関西電力美浜発電所のギロチン裁断、東海村核燃料臨界事故など、福島第一原発事故が危険なメルトダウンとなる導火線が引かれていた明らかな人災である。
さらに、原発は日本の国策であると数十年来推し進め、悪徳政治家が数千億円の原発利権で得た汚れた金をバラ撒き、マスコミと学者を子犬のように飼い馴らし、草野仁や岡江久美子、吉村作治が片棒を担いだ責任は極めて重大である。
よって、アメリカ国防総省のラパン副報道官が福島原発の半径80キロ圏内への立ち入り禁止を勧告して事態が深刻になっても、日本政府やメディアが事の真実を闇に隠し、尊い国民の命を危険にさらしている許し難い現実である。
紛れもなく、今、死の灰が列島を包み込もうとしているのだ。
日常において自分の食べている食品に、微量の発ガン性物質が含有していたらどうであろう。今のマスメディアは、微量だからそのまま食べなさいと言っている事に他ならない。もし、そうであるならば、花王・エコナのグリシドール混入問題や、三笠フーズのアフラトキシンB1事故米転売事件は茶番劇だったとでも言うのであろうか。
今、我々の生きている時代は、明らかに重篤な拝金主義に病んでいる。
福島第一原発で被曝した方々や、東北関東大震災で被災された多くの方々の命のほうが、汚れた金よりも比類なく重い事は論を待たない。
いまを生きる希望のともしびを、被災された方々に捧げ、白雪を溶かし一刻も早い復興を心から願う。
さい
アメリカを中心に原発回帰が進んでいるようですね。わが国も例外ではありません。
原子力発電、火力発電および水力発電による発電原価の試算結果が、平成11年に通商産業省（通産省）から発表されています。これによると、１kWhの発電を行うためのコストは、原子力が5.9円、ＬＮＧ 火力が6.4円、石炭火力が6.5円、石油火力が10.2円、水力が13.6円であり、原子力発電の経済性が他の電源との比較において遜色がないと謳われています。
平成11年の通商産業省の発表以前は、原子力発電、火力発電ともに9円程度であったものが急に変更となっている。これは、技術の向上というだけでなく、試算方法の改定や、政治的思惑が入っているとしか思えません。
調べてみると面白いかもしれません。