なぜ都市がとても暑いのか、そしてそれらを冷やす方法

都市では、草が茂った公園は、本、アスファルトの道路、仕事へのルート、壁画のためのキャンバスの建物の壁に伸びる場所かもしれません。しかし、彼らの馴染みのある役割を超えて、これらのそれぞれは、都市の熱を形成する上で重要でしばしば目に見えない役割を果たします。

多くの都市が温めています グローバルレートの2倍 – 急速な都市化でのみ悪化している問題。そして、気温の上昇はどこでも問題ですが、一部の都市や近所（多くの場合、最も貧しく、最も脆弱な）は他の都市よりも覆われています。

この理由は、都市環境に帰着します。道路、建物、歩道などの建設されたインフラストラクチャ、および木や水域などの自然のインフラストラクチャは、熱が都市をどのように動かすかを決定します。ほとんどの都市では、アスファルトのような暗く不浸透性の表面の豊富さが熱を閉じ込め、気温を駆動し、都市のヒートアイランド効果に貢献しています。

しかし、都市のインフラストラクチャは、エネルギーに飢えた空調に頼らずに、人々を涼しく保つための最も強力なツールの1つでもあります。重要なのは、「表面インフラストラクチャ」、つまり物理的都市と大気が相互作用する場所に焦点を当てることです。実際、世界中の都市は、屋根の白い塗装や木の植え付けなど、表面への一見単純な変化が、気温に驚くほど大きな影響を与える可能性があることを示しています。これらのソリューションをどのように、どこで使用するかを知ることの問題です。

都市を熱くするもの – または涼しいもの

都市のインフラストラクチャは、太陽からのエネルギーと相互作用します – それを反映し、吸収し、変換し、保存し、都市の熱の体験を形成します。これらのメカニズムを理解し、利用することは、より涼しい都市を設計するための鍵です。

表面は熱を吸収または反射することができます

日光が表面に衝突すると、2つのことのうちの1つが起こります。エネルギーは吸収または反射されます。大気に反射されるエネルギーは温暖化を引き起こしませんが、表面に吸収されるエネルギーは熱として再放出されます。暗い表面はエネルギーを吸収し、温度を上げる傾向があります。白または反射面は、反対の効果がある傾向があります。

戦略的に増加する反射率（「アルベド」とも呼ばれます） – たとえば、屋根や舗装の明るい色を塗装することにより、局所的な温度を大幅に低下させる可能性があります。フェニックスは表面温度を超えています 7度C（f 12度） 一部の領域では、舗装に反射治療を追加します。スペイン南部のアルメリア地域では、農民が温室の屋根を白塗りした後、地元の気温は約 1.6度C（2.9度F） 周辺地域と比較して。

涼しい屋根には、屋内温度を下げ、空調の必要性を減らすという追加の利点があります。マレーシアでは、白い屋根のタイルがあります 年間世帯エネルギーの使用量を13％減らす、電力需要とエネルギーコストを削減します。

陸上の温度を測定すると、これらの介入が屋根や道路などの表面の温度に直接影響する方法を教えてください。しかし、局所気温を測定することで、反射表面がどのように温度や人々により広く影響するかについての重要な情報も得られます。

シェードは即座に救済を提供します

木々だけでなく、日除け、バスシェルター、カバーなどの構造 通路、日光を傍受し、地面に吸収されないようにします。これにより、屋外での暑さが劇的に改善され、焦げた日でも休息が生まれます。

日陰を増やすことは明らかなように思えるかもしれませんが、利点は驚異的です。ある研究では、木の色合いが表面温度を減らすことができることがわかりました 25度c （45度F）サニーのアスファルト舗装エリアと比較して。都市が注目しています：シエラレオネのフリータウンにあるコミュニティ主導のプロジェクトが植えられました 100万本以上の木 過去5年間で、気温の上昇と戦う。

サーマルコンフォートインデックスを使用して、日陰（またはそれの欠如）が人々にどのように影響するかを測定し、木を植えてシェルターを構築する場所のガイダンスを提供します。

緑地は水を放出することで空気を冷やします

草が茂った公園は、太陽に照らされた歩道よりも著しく涼しいと感じることがよくあります。これは、植物の葉と水の直接蒸発の両方を通じて、水が土地から大気へと移動するプロセスである「蒸発散」のおかげです。汗をかいて人体を冷却するのと同じように、蒸発散量は周囲の環境から熱を引き、それを使用して液体の水を蒸気に変換し、その過程で局所的な気温を下げます。

このプロパティは、彼らが提供する色合いと組み合わせて、都市の木を熱を軽減するための特に強力なツールにします。土壌やオープンウォーターボディなどの湿った表面は、蒸発冷却として知られる同様の効果があります。

都市は、緑の屋根、緑地、透過性の舗装などの戦略を通じてこれらの利点を活用できます（水が蒸発するギャップがあります）。コロンビアのメデリンは、その地域の気温を増やすことができました 摂氏2度 （3.6度F）「緑の廊下」のネットワークを作成することにより – 道路、小道、自転車レーンに沿って戦略的に植えられ、街中の緑地をつなぐ木と植生。

裏返しは、蒸発が湿度を増加させ、それが悪化する可能性があることです。 健康リスク 極度の熱の。これらの溶液を評価するときは、熱指数（気温と湿度を組み合わせたメトリック）への影響を考慮して、人々が屋外の気持ちをより正確に評価することが重要です。

「熱遅延」は昼間と夜間の暑さを形成します

異なる材料は、さまざまな速度で熱を吸収して放出し、都市の温度サイクルを形作ります。たとえば、アスファルトは昼間は劇的に暖かくなり、その暑さを夜まで放出し、太陽が沈む後も都市をゆっくりと保ちます。

一方、水域は、温度を大きく変化させることなく、かなりの量の熱を吸収して保存できます。これが、水が熱くなったときに空気よりも冷たいままである理由であり、夏の日に水泳がとても爽やかな理由です。日中、水域の表面近くの空気は水で冷却され、そよ風で運ぶことができ、近くの地域の温度を下げます。夜には、水は貯蔵された熱のわずかなシェアしか放出されず、非常にゆっくりと放出されるため、重く蓄積された地域で一般的な夜間の気温を避けることができます。

2005年、韓国のソウルは、約6キロメートルの高架都市高速道路を破壊し、チョンギーチョンストリームを明らかにして復元しました。プロジェクトの完了後、研究者は、河川の近くの気温を4ブロック先の開発地域の空気温度と比較し、それがあることがわかりました。 ほぼ6度c （Fを超えるF）ストリームによる涼しい。それだけでなく、 再生水路 観光を後押しし、住民が生物多様性を大幅に高めるための緑地を作り出しました。

熱遅延は日々の温度に影響を及ぼしますが、長期間にわたって温度を緩和します。貯蔵された熱のゆっくりした一定の放出のために、極端な熱または寒さの発生を減らします。これが、沿岸地域が内陸地域よりも穏やかな気候を持っている主な理由です。熱遅延の冷却および緩和効果は、気温を使用して測定するのが最適です。

ソリューションと都市の冷却目標を一致させる

これらのインフラストラクチャソリューションのそれぞれは、それ自体で価値を提供します。しかし、全体的なエネルギー需要を減らしたり、熱波中に歩行者や輸送ライダーを安全に保つなど、より広範なまたはより複雑な目標を達成するためには、都市には多面的なアプローチが必要になることがよくあります。目標、熱メトリック、冷却メカニズム、インフラストラクチャソリューションの関係を理解することにより、都市は極端な熱に対してより意味のある進歩を遂げることができます。

たとえば、都市は全体的な気温を下げることを目指していると同時に、歩行者の交通量が多い地域で人々を涼しく保つことを目指しているかもしれません。これを達成するために、幅広いローカライズされた戦略を融合させることができます。涼しい屋根と涼しい舗装を実装するための都市全体の努力は、大きな表面領域全体で反射率を高め、熱吸収を減らし、都市全体の空気温度を低下させるのに役立ちます。商業用廊下や輸送ハブなど、歩行者に曝露している近所では、より多くの木や日陰の構造を取り入れると、人々が日々を過ごすにつれて、人々の熱曝露と健康上のリスクを測定できるようになります。

この種の階層化された戦略により、都市は、人々が最も必要とする場所で広範囲にわたる熱ハザードの削減と即時の救済の両方を実現することができます。

以下のグリッドを調べて、さまざまなインフラストラクチャソリューションを組み合わせて、さまざまな回復力と健康目標を達成する方法を確認してください。

都市を極端な暑さから保護するためのツールキット

ヒートは普遍的な挑戦ですが、それを軽減することは、都市に創造性と地元の洞察をもって対応する機会を提供します。構築された各環境はユニークであり、インフラストラクチャの各部分は熱を悪化させるか、それを減らすのに役立ちます。

ここにリストされているソリューションは、柔軟なツールキットを提供します。日光が都市の景観とどのように相互作用し、意図的にインフラストラクチャを使用してこれらの相互作用に影響を与えることを理解することにより、都市は都市の熱回復力の明確で測定可能な目標を達成し、温暖化の世界で住民を保護することができます。

詳細については、WRIを参照してください 都市の熱とパッシブ冷却 主導権。

この記事のグラフィックは、によって作成されました サラ・スタディック。