密生した街路樹をもつ仙台市定禅寺通において,路上空間の気温分布を平面的・鉛直的に観測し,都市中心部の路上空間における街路樹が果たす小気候学的役割について,考察を行なった.その結果, 5月から10月の街路樹の繁茂期では,樹冠上端部は晴天日の日中,顕著な受熱面となり,キャニオン内は上暖下冷の気温分布を呈し,地上気温は周辺の市街地に比べ0.5～1.5°C低温となる。この低温化によって街路樹下の相対湿度は高くなるが,水蒸気圧は必ずしも高くはない.また夜間においては樹冠上端部は放熱面となる.一方, 11月から4月の無葉期では,気温に及ぼす街路樹の影響は希薄となり,建物による日照条件によって,晴天日の日中は北暖南冷の気温分布を呈する。また無葉期には,上層風の巻きこみによって生ずるキャニオン内の空気循環が地上まで達し,気温分布を変形させる効果も大きくなると考えられる.

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東京の明治神宮・代々木公園とその周辺市街地における気温の長時間観測に基づいて,大都市内の緑地がもつクールアイランド(低温域)現象について検討・考察を行なった.その際緑地内の気温から市街地平均気温を減じた値:をクールアイランド強度 (CII: Cool Island Intensity) と呼ぶことにした.緑地のクールアイランド強度が高まる時間帯は,植栽によって特徴づけられることがCIIの日変化から明らかとなった.クールアイランド強度は,芝生地の場合,日中は小さく,夜間は大きい.樹林内の場合は,日中および夜間ともに大きい.その成因としては,夜間は芝生および樹木面からの放射冷却による効果が大きいと考えられる.また,クールアイランド強度は,天候(晴天および曇天)によってほとんど変化しない.
緑地のクールアイランド現象の観測事例として,緑地内外の気温断面図と緑地内の気温鉛直分布図を示した.緑地内外の地上気温断面図から,緑地周辺の市街地の気温は緑地内の低温な空気の流出によって低下していることがわかる.また,緑地内の気温鉛直分布から,夜闇に都市(市街地)では接地逆転が起こらないのに対し,緑地内では放射冷却による接地逆転が起こると考えられ,その高度は最高60mに達することが明らかになった.

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広島市市街地において夏季晴天日に繋留気球観測を実施し,その資料を用いて都市域における風速鉛直分布とヒートアイランドの立体構造を解析した.
日中海風時における高度50mまでの平均風速プロファイルは,ある高度を境にして上下異なる対数分布で表現される.これに基づいて都市キャノピー層と都市境界層とを区分することができる.両層の界面は市街地中心部付近で最も高くなり,それは建築物高度の70～80%の高度である.進入してきた海風は都市キャノピー層上面で運動量を消費し,都市境界層下部で風速が減じる.このことを通して都市域では風速分布の再調節がなされていると考えられる.
市街地上空には日中に上方へ延びる高温域が形成される.このような都市境界層下部のヒートアイランド(ヒートドーム)は,日射を受けて加熱されている屋上面を主たる熱源とし,海風が都市域を通過する際に大きな地表面粗度によって生じた空気の鉛直混合が熱を上空に運ぶことによって形成されると考えられる.また,都市境界層下部と都市キャノピー層とではヒートアイランド強度の時間変化に差異があり,それぞれ異なる高温化の要因に支配されていることが示唆される.

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The difference in long-wave radiation balance between rural and urban areas is one of the main causes of the urban heat island. However, causes other than the areal difference of radiative cooling are considered to generate urban heat islands when radiative cooling does not develop.
We analyzed development of heat islands in Tokyo on both cloudless and cloudy nights when the surface. receives enough solar radiation in the daytime.
First, comparison is made for the diurnal variation of the horizontal distributions of temperature under the two conditions. Second, we compare the diurnal variation of heat island intensity on a cloudless night with that on a cloudy night. We select the observational data for autumn because radiative cooling occurs more frequently in that season.
The results are as follows:
1. On cloudless nights, the heat island intensity increases from sunset, becomes maximum at midnight, and continues until early morning.
2. On cloudy nights, the heat island intensity increases from sunset, becomes maximum at midnight, and declines towards early morning.
3. On cloudless nights, the cooling rate in rural areas is faster than in urban areas from sunset to midnight. It is at the same level after midnight towards early morning.
4. On cloudy nights, the cooling rate in rural areas is faster than in urban areas from sunset to midnight. After midnight, however, it becomes faster in urban areas than in rural areas towards early morning.

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一地点の気温の平年偏差の季節変化パターンの主成分分析を行なうことにより,都市気候成分(都市化に伴う気温変化量)を取り出す試みを日本の42地点について行ない,非常によい結果を得た.第1主成分から第4主成分までで全体の変動の90%以上を説明でき,第1主成分の寄与率は50%を超えている.
第1主成分の固有ベクトル分布(季節パターン)とスコア(時間係数)をみると,ほとんどの地点において「季節パターン」は冬季の振幅が他の季節に比べて卓越し,スコアは1900年代の初めからほぼ一方的な増加傾向を示している.第1主成分は1年を通じて気温が年々上昇する傾向を示し,その傾向はとくに冬季に強いという気温の変動モードが非常に卓越していることから,都市気候成分を表わすモードとして捉える.
第1主成分による年平均気温偏差の平均的な線形増加率aと都市人口との関係を日本の諸都市において調べた結果,両者の間にはかなりよい正の線形関係があることがわかった.すなわち,都市の規模が大きいほ.ど都市気候による気温の増加率が大きいことが示唆された.しかし,年平均気温偏差の線形増加率aと都市人口との関係は人口約30万程度を境にして大きく異なる.入ロ約30万以下の中・小都市では,両者の間にほとんど相関関係がみられないが,人口30万以上の大都市では非常によい正の相関関係(R²=0.655;有意水準99%)がみられる.
人口約30万以下の中・小都市での線形増加率aの値は,人口に関係なく0.5～1.0°C/100年の間に分布し, 30万以上の大都市での線形増加率aの値は,人口に対応して1.0～3.0°C/100年の間に分布している(東京, 2.7°C/100年;京都, 2.4;福岡, 2.2;札幌, 2.0など).これらの結果は,これまでの日本の都市気候の研究と非常によい一致を示している.

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2次元建物数値モデルにより夏季における屋上貯水・エアコン・換気の,室温・顕熱フラックスに対する感度解析を行なった。その結果,次のことがわかった.
(1) 屋上貯水を行なうことで屋上面の顕熱フラックスは貯水をしなかった時と比べ4分の1に減少する.
(2) 80Wmh-1の換気や屋上貯水を行なうことで共に室温の低下がみられ,その大きさは18時に5°C程度であった.
(3) -46.4m-2の内部発生熱相当の冷房を行なうと,室温が3.5°C低下する.
(4) 冷房を稼動させ,室温を一日中24°Cにコントロールしても,屋根面から放出される顕熱は冷房しなかった場合と差異はみられないが,エアコンの室外機からそれと同程度の顕熱が放出される.

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