Yuya Takane髙根 雄也

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　2020年8月17日に静岡県浜松市で日最高気温国内歴代最高タイ記録41.1℃が観測されました。このニュースを見て、「なぜ浜松で？？」と疑問に思われた方も多かったのではと思います。そこで、上記疑問に答えるべき調査をおこないました。その結果を論文として発表し、プレスリリースしました。その抜粋を転載します。続きや詳細は、下記リンク先の プレスリリースや 論文をご覧ください。

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　「国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 石村 和彦】（以下「産総研」という）環境創生研究部門【研究部門長 尾形 敦】環境動態評価研究グループ 高根 雄也 研究グループ付は、気象大学校【校長 矢野 敏彦】伊藤 享洋 講師とともに、2020年8月17日に静岡県浜松市で観測された日本歴代最高タイ記録となる日最高気温41.1℃（以下「浜松41.1℃」という）の主な要因を解明した。

　今回、特定の気圧配置型の出現と、これに伴う上空の高温・北西寄りの風、連日の晴天が浜松41.1℃の必要条件であることが分かった。これらの条件により濃尾平野ではフェーン現象が発生し、その後フェーン現象で昇温した風が名古屋都市圏や連日の晴天で乾燥した地面付近を吹き抜ける際に、地面から熱供給を受けさらに高温化した（図1）。この高温の風への地面からの熱供給の効果が最も積算される浜松市周辺の気温が最も高くなる。同時に、相対的に冷たい海からの南寄りの風の侵入が阻まれたこと（図1ピンク線で示す収束線）が、浜松41.1℃の直接的な要因であった。この高温の状況やメカニズムは、過去に浜松市が高温となった状況や、埼玉県熊谷市と岐阜県多治見市で40℃を超える高温が生じたメカニズムと類似していることも分かった。この結果は、上記の条件がそろえば浜松市で40℃超えの猛暑が今後も発生し得ることを示すとともに、同様の条件がそろい得る地域では同様の高温が発生する可能性があることを示している。

　今回得られた知見は、今後ますます頻発すると予測されている猛暑の体系的な理解や電力需要の予測にも有用である。また、気候変動による都市部への悪影響に備えた適応策の評価や提案への貢献が期待される。」　

図1 浜松41.1℃のメカニズムの概念図

　特定の気圧配置型の下で上空の高温の空気塊が北西寄りの風によって山を吹き降り、濃尾平野でフェーン現象が起きる。フェーン現象で昇温した空気塊が都市部（オレンジ色の領域）や連日の晴天で乾燥した地面を吹き抜ける際に熱供給を受けさらに高温化し、浜松へ進入する（図中の左上から右下にかけての黄色から赤色へ変化する矢印）。この高温化した空気塊は、比較的冷涼な南寄りの風（右下の水色の矢印）の浜松への侵入を防ぎ（ピンク線：収束線）、地面からの熱供給の効果が最も積算される浜松周辺の気温が最も高くなる。矢印の色は風の温度（暖色ほど高い）を示す。高根・伊藤（2021）の図を改変。

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プレスリリース： なぜ浜松で41.1℃？　―猛暑や電力需要の予測を目指した要因解明―

論文： なぜ浜松で歴代最高気温41.1℃が観測されたか？　―実況と過去の高温事例との比較による考察―

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　2022年6月下旬の猛暑（高温）により、経産省より初めてとなる「電力需給逼迫注意報」が出ました。暑いとエアコンを使わざるを得ずその結果電力需要は増えますが、では気温が1℃上がるとどのくらい電力需要が増えるのでしょうか？私たちは、この疑問に応えるべく、実際の過去の詳細な電力需要のデータを分析しました。なお、気温1℃の変化（ΔT）当たりの電力需要の変化（ΔEC）を「気温感応度」（ΔEC/ΔT）と言います。

　分析の結果（ Nakajima, Takane et al. 2022）によると、気温感応度は場所によって大きく異なることがわかりました（左図）。例えば、都心部の気温感応度は高くなっており（おおむね0.6 W m-2 ℃-1以上）、周辺の郊外の値は小さくなっています。基本的に、都心部はオフィスビルや商業ビルが多く、一方で郊外は住宅が多いです。そこでこれら建物用途別の気温感応度の時間的な変化（右図）を見てみると、平日の日中（右図の左側）ではオフィス（B）と商業ビル（C）の気温感応度が大きく（おおむね0.6 W m-2 ℃-1以上）、住宅（RdとRm）では小さく（最大でも0.5 W m-2 ℃-1）なっていることがわかります。参考までに、休日の様子（右図の右側）を見てみると、面白いことにオフィス（B）と商業ビル（C）の気温感応度が平日に比べて小さくなっており（特にオフィス [B]）、逆に住宅（RdとRm）の気温感応度が平日に比べて多少大きくなっています。これらの平日と休日の差はまさに私たちの人間活動の平日と休日の差が反映された結果です。

　以上が「気温が1℃上がるとどのくらい電力需要が増えるのか？」という疑問に対するおおまかな回答です（一言で答えたかったのですがなかなか難しい...）。「電力需給逼迫」時には、気温感応度の高いオフィスや商業ビルでの節電も重要ですし、感応度は低い住宅でも（住宅の方がオフィスや商業ビルよりも総数が多いので）節電をすることが重要と言えそうです。この夏の猛暑と電力需給逼迫をなんとか乗り切りたいですね。

　ちなみに、冬は気温が低下すると電力需要が増加します。冬の気温感応度も夏とおおむね似た傾向がありますが、細かな違いも見られます。詳しくは 論文をご覧ください。

　なお、ここで示した気温感応度は、現時点で世界でも最も詳細で正確なデータだと言えると思います。今後、この感応度が脱炭素技術や省エネ技術の導入によりどのように長期的に変化していくか把握し続けることが重要だと思っています（例えば断熱化や省エネエアコンを導入すれば感応度が下がる）。

図　夏の気温感応度（ΔEC/ΔT）の分布（左）と建物用途別の日内変化（右）。 Nakajima, Takane et al. (2022)の図を改変。