より良い意思決定を促進する5熱メトリック

科学者と政策立案者が、世界の都市で上昇する気温と戦おうとするときに熱を測定する方法は、毎日の屋外温度を見るよりも多くのニュアンスを必要とします。より完全な画像を表示するのに役立つさまざまなツールがあります。

のようないくつかの測定 地表温度、都市のさまざまな部分を比較するのに役立ちます。他の人、ような 気温、 熱指数 または 濡れた電球グローブ温度 近隣または都市部の地域の状況を説明してください。ますます、専門家は、より複雑なデータに目を向けています サーマルコンフォートインデックス、彼らが住んでいる人々への影響を示す。

2024年以降、として記録されました 記録上最もホットな年 研究者は3度近くのC（5.4度F）を投影します 温度が上昇します 世界の温室効果ガスの排出量を大幅に削減しない場合は2100年までに。この増加はそうでしょう 不均衡に都市に影響を与えます – 舗装のマイルや緑地の不足などの都市の特徴ができる場所 別のものを追加します 1度C（1.8度F）温暖化 – そして 40億人 それらに住んでいる人。

グローバルな気象システムの一部として、極端な熱は広い地理的地域にまたがる可能性がありますが、個人は非常にローカルなスケールでそれを経験します。 希望する結果を適切に測定するために最適なメトリックを選択することは、温度が上昇し続けるにつれて、都市の極端な熱の課題に効果的に対処するために、世界中の都市にとって重要です。

熱を測定する従来の方法

熱への曝露について話すとき、私たちは誰かを熱くする一連の異なる熱源に言及しています。人が熱波の間に外に立っているとします：太陽からの直接放射、道路や建物などの表面からの放射、空気中の空気と水分はすべて、その人がどれほど熱くなるかに貢献します。

従来のヒートメトリックのいくつか、それらの用途と制限は次のとおりです。

地表温度

陸上の温度（LST）は衛星データから計算され、屋根、ツリートップ、道路を含む表面の温度を測定します。しかし、LSTは日常の人にとって大きな意味ではありませんが、地球上のどこでも簡単に計算するのは簡単であるため、研究者はそれを科学的熱マッピングに使用し、長年にわたって都市の熱分析のための頼りになると考えてきました。 LSTは、都市のさまざまな部分を比較し、どの表面が熱を吸収し、1日を通してゆっくりと再放射する可能性があるかを評価するのに役立ちます。しかし、LSTは、人間の熱を経験する方法のほとんどを説明していないため、人々の熱曝露を理解するのに役立ちません。たとえ人が涼しい草の上に立っていても、暖かく湿気の多い日に太陽の下にいると熱く感じるでしょう。

気温

気温は、地上約2メートルの空気の温度を測定します。簡単にモデル化され理解されるため、気温は地元のニュース組織やその他のアウトレットがレポートで使用している測定です。単純な温度計で測定され、場所の周囲の気象条件を明確に描き、人が熱く感じる可能性のある他の要因（湿度や日光など）を差し引いています。気温はバックグラウンド条件を見るため、気温は時間の経過とともに温度を分析して比較するための理想的なメトリックです。

ただし、近所や都市では、気温を測定するのが難しい場合があります。広範囲にわたる一貫した測定値は、地理的にまばらで維持するのに費用がかかる可能性がある、または低コストのセンサーに依存しています。科学者は、観察されたポイント間のデータを補間し、面積全体の温度分布をモデル化する必要があります。

ただし、気温は、特定の地域や近所で人がどのように感じるかに影響を与える可能性のある日陰を提供する木の数など、他の大気または環境の要因を捕らえません。さらに、地域の気温に大きな影響を与えるには、水域や涼しい屋根の近所全体のように、本当に大きなものが必要です。したがって、都市が局所熱曝露の影響に対処したい場合、気温は人々の健康を保護するために設計された人間の規模の介入を知らせるのに十分な特異性を提供しません。

熱指数と濡れた電球グローブ温度

気象学者は、湿度に基づいて気温を調整するメトリックである熱指数を使用して、温度が「感じている」ものを計算します。たとえば、湿度と温度が高い場合、体は汗を通して温度を調節するのに苦労します。対照的に、空気中の低水分が汗の蒸発をより速く蒸発させ、体を冷やすため、高温での低湿度は涼しく感じるでしょう。したがって、熱指数は、特定の日に体が天気にどのように反応するかを予測することができ、屋外で働くかスポーツをしても安全かを判断するための役立つツールになります。

湿球球の温度（WBGT）は同様のメトリックですが、気温と湿度に加えて、直射日光と風速を考慮しています。このメトリックは、人が太陽の下でどれだけ熱く感じているかを決定することにより、熱への曝露に関する追加の洞察を提供できます。

熱指数とWBGTは、特別な温度計または気象観測所で測定され、気温のように補間されます。これらの両方の測定値がより多様な熱源を考慮していることを考えると、熱指数とWBGTは熱負荷のより良い兆候です。これは、温度だけよりも人に対する環境からの熱の累積的な影響です。しかし、気温と同じように、それらは空間全体で大きく変化することはないため、ローカル環境全体の変化を常に説明することはできません。

熱源を測定するためによく使用されるこれらの従来の方法は、誰かがどのように熱を感じるか、またはその健康への影響のすべての次元を説明するものではありません。たとえば、環境は重要な役割を果たし、単一の都市内でも影響を変える可能性があります。ロサンゼルスのダウンタウンの住民は、混雑した都市のブロックと緑地の不足を備えており、太平洋の冷却効果から利益を得る可能性のある都市の西側の人々とは異なって熱を経験します。

各熱測定には有用性があり、涼しい屋根から早期熱警告システムまで、さまざまな介入を知らせることができます。ただし、熱を測定するこれらの伝統的な方法は、熱が近所の人々にどのように影響するかという完全な範囲を説明していません。 市当局が介入が極端な都市の熱の影響の増加に適切に対処することを保証するために、都市は熱快適モデリングも使用する必要があります。

熱快適モデリングで熱を測定します

誰かが暑い日に外に立つと、太陽からの直接放射、表面からの放射、周囲の気温、風のレベル、湿度がすべて同時に影響を与えます。熱快適性メトリックは、これらの集合的な熱源の累積効果を計算し、人間の熱曝露の最も詳細な評価を提供します。

たとえば、暑くて湿った日に正午に木からの部分的な日陰のカバレッジでアスファルト通りを歩いている人が熱露出の感覚を提供し、木の天蓋を通る太陽のろ過、足の下の熱いアスファルト、周囲の天気などの要因を組み合わせた場合。その人が午後6時に同じ通りに沿って戻ってくると、アスファルトからの熱が増加したとしても、より長い影と空気温度が低いため、熱の快適性メトリックが涼しく感じると予測できます。

熱快適性は、特殊な温度計や風メートルを含む一連の機器を使用して測定されます。しかし、より頻繁に、それは気象、直接的および反射された放射、樹木、建物、土地利用、および日陰を考慮する3次元モデルを使用して計算されます。科学者は、熱快適性を計算するために、普遍的な熱快適性指数、平均放射温度、または生理学的等価温度などのメトリックをますます使用しています。で シンガポールたとえば、プランナーは、風の廊下、緑の建物、人々が最もホットなスペースを冷やすことができる日陰など、熱の露出を減らす都市設計の介入を操縦するために熱の快適性をモデル化します。

熱快適性メトリックは、1〜5メートルの半径で非常にローカルなスケールで計算されます。これは、日陰、植生、表面、および都市のデザインのその他の関連する側面の変動を捉えています。その結果、熱の快適性インデックスは、科学者が個人の熱への曝露を理解するだけでなく、その暴露を潜在的に軽減できる熱抵抗性インフラストラクチャを理解するのに役立ちます。

モデル化されたメトリックは、介入の優先順位付けと検索にも役立ちます。サーマルコンフォートメトリックはモデリングを使用しているため、新しい公園を建設したり、木を植えたり、建物を向いたりすることで、歩行者に日陰を提供することが局所的な効果を示すことができます。モデル化された気温は、同様に、都市全体で涼しい屋根のようなスケーリング介入の影響を知らせることができます。

近年、世界中の高解像度データの可用性が改善されたため、熱快適性モデリングをより正確かつ安価に計算することが可能になり、これらのメトリックは従来の方法とともに使用できるようになりました。現在、科学者と政策立案者は、極端な熱を評価する際により多くの選択肢を持っています。彼らは、適切な指標、物理的なスケール、時間期を選択して、都市が人々がどのように暑くなり、どのように感じるかを見ることができます。

適切なメトリックをローカルヒートの目標に一致させます

世界中の都市で気温が上昇し続けるにつれて、極端な熱を軽減するための介入はますます重要になります。適切なメトリックを使用して、これらの介入の影響を評価することは、変更がどのように、どこで、いつ有効になるかを検討する上で重要です。

異なる利害関係者は、熱に関連するさまざまな目標を持っています。彼らは、より良いインフラストラクチャとセクター間での冷却のための共同ベネフィットを備えたより熱心な都市を計画しているため、それらの目標を測定および通知するための適切なメトリックを選択する必要があります。いくつかのポリシーとプロジェクトが焦点を当てます 人間の健康を保護します ヒートイベント中、他の人は優先順位を付けることができます 地上レベルのオゾンの形成を減らす または エネルギーグリッドの負担を下げる。各目標は、実装の計画と優先順位付けに役立つ異なる種類の熱メトリックとデータに依存します。

都市全体が熱を経験しますが、個人も同様です。そのため、市の役人は、都市全体の規模で熱を標的とする介入を検討し、周囲の屋外温度で針を動かすと同時に、地元から近隣の変化を優先して日々の熱曝露に影響を与えます。

異なるメトリックが異なる目標に適しているのと同じように、異なる介入の有効性を測定するためのメトリックにも同じことが言えます。たとえば、涼しい屋根は近隣の熱を減らすため、地域の気温を調べることで効果を測定するのが最適です。シェードは、熱曝露を下げることで個人を保護するため、熱快適性メトリックを通じて最もよく理解できます。

極度の熱のリスクが都市で強化され続けているため、リーダーと政策立案者は、リスクを理解して対応するために多様なツールセットを必要とします。都市でそれが暑いことを知るだけでは十分ではありません。熱問題の各次元に適切なメトリックを選択すると、政策立案者と住民が地元の課題と潜在的な解決策のより深い知識を向けることができます。