気候変動の影響で、都市部では記録的な熱波が発生しています。
極端な暑さが続くと、都市内に周辺地域よりさらに気温の高いヒートアイランドがしばしば発生します。
シンガポールは都市の一部を効果的に冷やすことに成功し、他の国々もその戦略の一部を取り入れようとしています。
記録的な長期化する熱波が今夏、北米と欧州で大きく報じられ、私たちが向き合わなければならないかもしれない新たな現実に注目が集まりました。多くの都市がまもなく人が住めなくなるという現実です。
都市は気候変動の影響を受け、熱波に焼かれて記録を更新しています。イラン気象機関は、シュシュ市で観測史上最高となる気温53.6°Cを記録しました。2030年までに、19億人が暑熱ストレスにさらされると推定されており、とりわけ都市住民への影響が深刻になるでしょう。
極めて危険な日の増加
最近発表された研究では、30年後を見据え、「極めて危険な日」――あらゆる建物で危険なレベルの暑さが予想される日――が増加すると推定されています。分析では、地表面温度、樹冠被覆、不透水面、土地被覆、水辺からの距離を高解像度で測定し、暑熱への曝露を算出しています。さらに、将来予測される排出シナリオを加味しています。
温暖化が中程度の場合でも、深刻な気候災害はより頻繁に発生すると考えられます。世界では今、人口の半数以上が気候リスクの最前線にある都市に暮らしています。都市では「ヒートアイランド」――周辺の農村部より都市内の気温が高くなる現象――がしばしば起こります。人工素材の使用増加も、道路や建物が樹木、池、土壌に取って代わるなど、都市開発においてヒートアイランドの拡大につながっています。人工素材はより多くの熱を吸収して再放出し、周辺地域も暖めるからです。
都市のヒートアイランドが気温をさらに押し上げる
地球温暖化が進むにつれ、都市のヒートアイランドによって、こうした高温がさらに深刻化します。例えば、NASAの国際宇宙ステーションに搭載された熱赤外放射計Ecostressは、画像を撮影しました。5月5日の深夜近く、インドのデリー都市圏を捉えたもので、同地では観測史上最高の気温を記録していました。この画像は、最高気温が39°Cに達したニューデリーと、15°Cまで冷えた近隣の農地との間に24°Cの差があることを示しました。しかしニューデリー内でも、緑豊かな植生と高所得者層の居住区に囲まれた象徴的なインド門周辺の気温は、12°C低い場合があります。ヤムナー川の東側にあるシーランプルなど、低所得者層が暮らす非正規住宅地と比べた場合です。
急速な都市化によって、世界のより広い地域がセメント、ガラス、鉄鋼で形作られ、現代の都市は熱をため込む場所になりつつあります。しかし、これは変えられない状況ではないと、ウィンストン・チョウ教授は述べます。チョウ氏はシンガポール経営大学の都市気候学准教授で、2017年にシンガポール政府の資金提供を受けて発足した複数機関によるプロジェクト「Cooling Singapore」の主任研究者です。同プロジェクトでは、シンガポールのコンピューターモデル、すなわちデジタル都市気候ツインを構築します。これにより政策立案者は、効果がないかもしれない対策に資金を投じる前に、さまざまな暑熱緩和策の有効性を分析できます。
都市のヒートアイランドを見据えた計画
「どの都市にもヒートアイランドは生じます」とチョウ氏は言います。「コンクリートやアスファルトで自然や農村の景観を都市に変え、電力、暖房、冷房、交通に使う燃料とエネルギーが増えることで、意図せず生じる結果です。
「大規模なヒートアイランドの問題をさらに深刻にするのは、自然への理解不足と、都市計画に自然を取り入れていないことの二重の要因です。緑地の不足や都市インフラにおけるエネルギーと燃料の非効率な利用が、ヒートアイランドを生みます。公共交通の選択肢に乏しい広大な都市では、自家用車などの利用が増えがちです。その結果、燃料消費が増え、ヒートアイランドも強まるのが一般的です。」
世界経済フォーラムは気候危機にどう取り組んでいるのか
暑さに強い都市を築く
疲労や脱水、電力網の障害、インフラの老朽化はいずれも暑熱ストレスをもたらすため、暑さに強い都市づくりが必要です。都市のヒートアイランド現象への最も直接的な対策は、植生を取り戻すことです。緑地を広げ、街路樹を植え、「緑の屋根」を設置するなどの方法があります。また、明るい塗料で日光を反射し、熱の吸収を抑える「クールルーフ」も選択肢の一つです。広東・香港・マカオ大湾区に位置する人口240万人の珠海市は、中国で「スポンジシティ」を推進する実証事業に参加しています。
中国の指針によると、スポンジシティとは、道路や舗装面などの硬い表面を、水を吸収、浸透、浄化、貯留し、後に利用できるよう放出する透水性の表面に変えた都市です。多孔質レンガと多孔質コンクリートを採用すれば、舗装面の温度をそれぞれ12°Cと20°C下げ、気温も最大1°C下げられる可能性があります。
シンガポールをはじめ、気候変動に強い開発の原則を取り入れる都市は、ヒートアイランドや熱波のリスクを積極的に低減しています。暑さの影響を抑える戦略には、都市の広い範囲を機械的に冷やす地域冷房など、エネルギー効率の高い物理インフラが含まれます。また、都市や壁面、屋上の緑地の面積と密度を高める自然を活用した解決策や、脆弱な立場にある都市住民を守るための、都市関係者による統合的で包摂的な計画もあります。この最後の点では、高齢者や医療面で脆弱な人々が治療や避難場所を利用できるよう、気象機関の早期警報を医療インフラの強化と連携させることが考えられます。また、熱波の発生時には屋外で働く建設作業員の作業を中断する場合もあります。
持続可能な冷房ソリューション
涼しさを保つためにエアコンや扇風機を使うことは、世界の建物で消費される総電力の約20％を占めています。国際エネルギー機関（IEA）によると、冷房のエネルギー消費量は1990年以降3倍以上に増加し、特に電力需要のピーク時や極端な暑さの際に、電力網へ大きな影響を及ぼしています。一方、心強いことに、新たな研究では、冷媒をプロパンに切り替えることで、空間冷房による地球全体の気温上昇を抑えられると示されています。これにより、今世紀末までの地球の気温上昇を0.09°C回避し、世界の気温上昇を1.5°C未満に抑えることに大きく貢献できる可能性があります。
極端な暑さに見舞われる都市では、エアコンが特徴的な存在です。エアコンは炭素排出量のかなりの割合を占め、現在のエネルギー危機のもとでは、利用することが経済的に難しくなりつつあります。では、どうすればより環境に配慮した建物を建て、エネルギー消費を減らしながら涼しさを保てるのでしょうか。このモデルはどの程度実現可能なのでしょうか。
「エアコンは、シンガポール建国の首相の言葉を借りれば、『歴史上、画期的な発明の一つ』であり、『シンガポールにとって最も重要な発明』でした。しかし、ヒートアイランドや地球温暖化を悪化させるという代償もあります」とチョウ氏は述べます。「エアコンの使用を減らすために有効な方法は二つあります。特に熱帯の都市など、最も必要とされる場所では、より効率的に使うことです。
「第一に、地域冷房がシンガポールで普及しつつあります。効率の悪い個別のエアコン凝縮器に代わる方式です。この選択肢の導入が進めば、運転コストと環境への負荷の両方が低下します。第二に、エアコンに依存する低緯度の都市で、歴史的な熱帯都市設計や建築の原則を再び取り入れることです。自然換気、人工的な日よけ、植生被覆を特に重視し、エアコンの使用を大幅に減らす必要があります。」
都市計画とデザインの革新――シンガポールモデル
チョウ氏によると、シンガポールには、世界の都市が極端な暑さに対処し、ヒートアイランドを防ぐために取り入れられる、ほかにもいくつかの革新的で大胆な設計があります。
「より環境に配慮した建物を推進し、シンガポール・グリーンプラン2030を実施する動きの中で、都市の暑熱リスクを低減する科学的根拠に基づいた政策への転換も進んでいます」と同氏は述べます。「シンガポールの複数の大学の同僚とともに、2017年からCooling Singaporeイニシアチブの研究を主導してきました。
「私たちの最新プロジェクトでは、革新的なデジタル都市気候ツインを開発しています。関係者はこれを使い、シンガポールの都市景観の各地域で、どの暑熱低減策が最も望ましい結果をもたらすかを見極められます。このツインは複数の環境モデルを連結し、観測データを用いて検証・パラメータ調整を行い、シンガポールの都市気候を適切に表現できるようにしたものです。気候変動に関連する暑熱リスクに対する、この都市国家のレジリエンス強化に貢献することが期待されています。
「例えば、最近のIPCC報告書のような、人間の居住地に関する適応力とレジリエンスを高めるための指針を、広く活用できると思います。シンガポールや、アジアのアーメダバード、スマランなどの都市には、暑さ、洪水、海面上昇といった気候変動リスクへの対応実績があります。残念ながら、こうしたリスクは今後、より頻繁に、より深刻になるでしょう。
「これに秘策はありません。包摂的な計画、十分な資金、関係者の賛同、科学的根拠に基づく政策の順守などが、この指針を成功させるうえで欠かせません。確かなのは、都市の関係者が計画を怠れば、失敗を覚悟しなければならないということです。」
