本研究は、極端な暑さの脅威の高まりと、それが社会および環境に及ぼす影響について検証したものである。
研究によると、都市部における極端な暑さへの曝露は、これまで認識されていたよりもはるかに広範囲に及んでおり、さらに多くの地域で増加しているという。
この結果は、食料安全保障、水へのアクセス、そして公衆衛生全般など、生活のあらゆる側面に影響を及ぼしうる。
新たな研究によると、極端な暑さは現在、世界中で約20億人近くの都市住民に影響を及ぼしている。
この新たな研究は、都市部における極端な暑さへの曝露の世界的な動向を詳細に検証した初めてのものである。本研究はほぼ35年間にわたり、13,000以上の居住地を対象とした。
著者らは、1980年代半ば以降、危険な気温への曝露が200%増加したことを明らかにした。特に貧困層や社会的に疎外された人々がリスクにさらされている。
34年間で、都市部の極端な暑さへの曝露は世界全体で200%増加した。
「本研究により、極端な暑さへの曝露が都市部において、これまで認識されていた以上に広範囲に及んでおり、多くの地域で増加していることが明らかになった」と、共著者でカリフォルニア大学サンタバーバラ校の地球研究所所長であるケリー・ケイラー氏は述べている。「過去30年間で、地球上のおよそ5人に1人が、都市部の暑さへの曝露の増加を経験した。」
本研究は、Proceedings of the National Academy of Sciencesに掲載されたものであり、極端な暑さの脅威の高まりと、それが社会および環境に及ぼす影響を掘り下げる、多くの研究の最初の一つにすぎない。
筆頭著者のCascade Tuholske氏は、当初、気候変動が都市部の食料安全保障、特に低所得世帯にどのように直接影響しうるかに関心を抱いていた。
「これらの人々の多くは、例えばカロリー不足という観点では必ずしも食料不安の状態にあるわけではないが、収入の大きな割合を食料に費やしている」と彼は説明する。これにより彼らは脆弱な立場に置かれており、特に極端な暑さはしばしば労働生産性を大幅に低下させ、ひいては収入や食料安全保障にも影響を及ぼすためである。
その結果、都市部の食料安全保障を理解するためには、極端な暑さによって影響を受ける人々の数を把握する必要があった。
「文献を調べたところ、都市部において極端な暑さが個人にどこで、どの程度の細かい規模で影響を及ぼしているかについて、基礎的な理解が全くないことに気づいた」と、現在はコロンビア大学アース・インスティテュートのポスドク研究員であるトゥホルスケ氏は述べている。
世界各地の極端な暑さ
著者らは、この基礎データを構築するにあたり、主に2つの課題に直面した。第一は、ある程度正確な人口推計を得ることであった。トゥホルスケ氏によれば、地球上に実際に何人が住んでいるのか、研究者は正確には把握していない。地理、インフラ、ガバナンスの理由から、人口調査が実施困難な地域が多数存在するためである。
トゥホルスケ氏は、欧州委員会合同研究センター（JRC）が作成した全球人間居住データベースから人口データを収集した。欧州委員会は、利用可能な最も詳細な国勢調査データとLandsatリモートセンシング技術を組み合わせて、都市人口の分布を推計している。
2つ目の大きな課題は、暑さへの曝露を世界中で特徴づけるための気象データを入手することであった。幸い、カリフォルニア大学サンタバーバラ校の気候ハザードセンターが、この情報を含む新たなデータセットを最近作成した。それがClimate Hazards InfraRed Temperature with Stations（CHIRTS）である。
「CHIRTSは、当センターが非常に広く利用しているCHIRPS降水量プロダクトの気温版にあたる」と、共著者であり気候ハザードセンター所長のクリス・ファンク氏は述べている。「CHIRPSと同様に、長期平均の非常に高解像度なマップと、時間変動する衛星および観測所のデータを組み合わせている。」このデータセットは、本論文において著者らが必要としていたまさにその種類の情報を提供するものであった。
世界の暑さマップ
研究者らは分析全体を通じて、極端な暑さを定量化するために湿球黒球温度（WBGT）という指標を用いた。WBGTは、気温、湿度、風速、および放射熱を考慮した指数である。「体感温度」指数に似ており、周囲の状況が人体にどのように影響するかをより正確に反映するために開発された。
これを算出するため、トゥホルスケ氏は地球の表面をグリッドに分割した。各セルについて、自身のモデルとデータセットを用いて、1983年から2016年までの各日の最高気温と相対湿度を算出した。これにより、WBGTを算出することができた。
次に、トゥホルスケ氏はこのグリッドを都市人口の地図に重ね合わせた。極端な暑さへの曝露の閾値として、湿球黒球温度30℃（華氏86度）を選んだ。この値は、国際標準化機構（ISO）により職業関連の熱中症に高いリスクをもたらすとみなされているため、一般的に用いられている。
各年について、各セルがWBGT30℃を超えた日数を数え、その日数にそのセル内の人口を乗じた。その結果、0.05°緯度×0.05°経度の解像度で、極端な暑さへの曝露に関する年間の人日数が得られた。
「34年間で、都市部の極端な暑さへの曝露は世界全体で200%増加したことがわかった」とトゥホルスケ氏は述べる。研究者らはさらに、人口増加と気温上昇による寄与を区別することができた。その結果、年々の増加の3分の2が人口増加によるものであり、温暖化が3分の1を占めていることが明らかになった。
暑さから逃れる手段は少ない
著者らは、今後発表予定の論文において、気候変動とヒートアイランド現象による独立した影響をさらに切り分けていく予定である。
「本研究は、世界の都市や町のおよそ半数において、極端な暑さへの曝露がすでに増加していることを示している」とファンク氏は述べる。「また、人口増加はリスク増大の主要な要因である。こうした人口動態の要因を、気候変動と同様に考慮する必要がある。」
例えば、著者らによれば、経済的に不利な立場にある人々や社会的に疎外された人々は、極端な暑さへの曝露に対して特に脆弱である。ケイラー氏は、こうした人々は食料不安のリスクに加え、極端な暑さへの曝露を軽減する選択肢も少ないと説明する。また、激しく長期的な極端な気温が発生しやすい都市部に住む傾向もある。
実際、極端な暑さの脅威は地域レベル、さらには都市レベルでも異なっており、著者らは今後この点をさらに検討する予定である。世界全体の極端な暑さへの曝露の変化のおよそ4分の1は、わずか25の都市部の居住地によるものであった。上位は、ダッカ（バングラデシュ）、デリー（インド）、コルカタ（インド）、バンコク（タイ）であった。
6,000都市
この問題は大都市に限ったものではない。著者らによると、ほぼ6,000の自治体で、極端な暑さへの曝露が大幅に増加した。
また、暑さが人口に与える影響は大きく異なり、本研究で取り上げた地域にとどまらない。例えば、2021年夏に太平洋岸北西部を襲った熱波は、同地域が高温への対応に適応していなかったため危険なものであった。
「シアトルやポートランドにはエアコンがあまり普及していない」とトゥホルスケ氏は述べる。そのため、状況はデリーやドバイのような都市に匹敵するものではなかったかもしれないが、その影響は依然として深刻であった。
そのため、トゥホルスケ氏によれば、著者らは本研究の結果を特定の都市の結果に外挿することはできない。とはいえ、本論文およびその基礎となるデータセットは、今後の多数の研究の土台を築くものである。
トゥホルスケ氏は本研究において都市部の暑さへの曝露に焦点を当てることを選んだが、利用可能な膨大なデータにより、研究者は多様なテーマ、動向、影響を幅広く調査できるようになる。
世界経済フォーラムは、都市の未来に向けて何に取り組んでいるのか？
都市変革センターは、都市の未来を形作る課題と機会を理解するため、都市の指導者、企業、政府をつなぐ役割を果たしている。
同センターは、ピア・ラーニングと協働を通じて、都市が知見を交換し、共有された理解を実践的でレジリエントな都市ソリューションへと転換できるよう支援している。
気候ハザードセンターは、2021年末までにCHIRTSデータセットの運用中の更新版の提供を開始することを目指している。この更新には、2030年および2050年の気候変動予測も含まれる予定である。
ファンク氏は、最終的には観測と予報を組み合わせたシステムを構築し、それを熱波早期警報システムに組み込むことを構想している。
著者らは、この実現に適した立場にある。カリフォルニア大学サンタバーバラ校の気候ハザードセンターとコロンビア大学のアース・インスティテュートの両方が、極端な気象現象に対する早期警報システムに貢献しているためである。気候ハザードセンターは、干ばつについてはすでにそのようなシステムを導入しているが、極端な暑さや降水量を予測する能力を拡充する取り組みも進めている。
