１．「東京」とはどういう場所か？

　「東京」は、いろいろな「顔」を持っています。政治面の顔、経済面の顔、文化面の顔、・・・。ここでは、「東京（東京圏）」に関して「気温」を中心に、「最大電力量」「日射量」「降雨量」等々のデータで新たな横顔に光を当てます。「気温」は気象庁の「東京」都「東京」地点のデータ、「電力量」は東京電力、その他、理科年表、Wikipediaのデータを使用します。

1-3 近年の夏の状況

　近年、夏の暑さが厳しくなっているように感じます。最高気温も体温のような温度が記録されています。しかしながらこれまで述べてきた数値には、それらは現れていません。ここでは、近年の「東京」の夏の状況について考えてみました。

（1）気温変動（その1）

　2010年〜2014年の最高気温を記録した日とその前後の3日間における「気温」と「日照時間（日射量）」、「湿度」の3つの要素をグラフ化しました（図1-3-1〜1-3-7）。2011年は最高気温を記録した翌日が雨となり、気温がいっきに低下したため、次に気温が高かった日の3日間もグラフ化しました。また、2013年は7月の初旬に高い気温が記録されたので、その3日間もグラフ化しました。
　ほとんどの日で「熱帯夜（最低気温が25℃を下回らなかった夜）」となっています。
　10分データを使用しているため、「日照時間」の最大値は「10分」となります。
　相対湿度が80%程度を超えている間は、「雨」が降っていることを示します。
　その中でも最も高い気温を記録したのは、2010年で37.1℃でした。ただし、その日のグラフ（図1-3-1）を見ると、日付が変わった頃に不自然な気温変動が見られます。1:00頃に気温が1℃程度上昇しています。自然現象では考えられないことだと思います。人工的な排熱等の影響があるようです。しかし、その後は急激に気温が下がり、最低気温29℃まで下がり、日の出と共に気温が急上昇し、12:00頃に最高気温37.1℃が記録されました。「日較差」は約8℃で、これまでの結果（7℃前後）から見ると多少高めです。その「最高気温」ですが、以降に示したグラフと比べると現れ方が多少、唐突に出ている感が否めません。人工的な要素の影響があるのかもしれません。
　どのグラフも、「日の出」と共に気温が上昇し、12:00〜14:00に「最高気温」を記録し、その後、気温が低下します。気温の上昇は、約6時間で7℃上昇する速さはだいたい同じのようです。その後の気温が下降する速さ（勾配）も午前中と同じように見えますが、「日没」頃から気温の下降する速さがゆっくりになるようです。
　この「気温上昇」のスピードは、「日射量」の多寡に因るものと考えます。日の出と共に太陽からの日射が建物や道路に到達し、当たった部分の表面温度を上昇させます。表面温度は最大で50℃〜70℃にもなります。一部はすぐにその場の空気の温度を上昇させ、残りは建物や道路等の躯体に吸収されます。太陽からの日射量は太陽高度が高くなるに従い増加し、南中すると最大になります。その後、太陽は傾き、日没へと至ります。「日の出」〜「日没」までの気温の上昇と下降の割合（の絶対値）が似ているのは、そのまま太陽から供給されるエネルギーの量によるためと考えます。
　「日没」に伴い、太陽からの直接のエネルギー供給は途絶えますが、躯体に蓄熱された太陽エネルギーが、「日没」後も躯体から周辺の空気へ供給されます。それが「日没」後の温度勾配です。

図1-3-1　盛夏3日間の気温と日照時間（2010年8月16、17、18日：10分データ）	図1-3-2　盛夏3日間の気温と日照時間（2011年8月17、18、19日：10分データ）
図1-3-3　盛夏3日間の気温と日照時間（2011年8月10、11、12日：10分データ）	図1-3-4　盛夏3日間の気温と日照時間（2012年8月16、17、18日：10分データ）
図1-3-5　盛夏3日間の気温と日照時間（2013年7月7、8、9日：10分データ）	図1-3-6　盛夏3日間の気温と日照時間（2013年8月10、11、12日：10分データ）
図1-3-7　盛夏3日間の気温と日照時間（2014年8月4、5、6日：10分データ）

◆最高気温を抑える方策
　以上の事柄から、「最高気温を抑えるための方策」が考えられます。
　以下に3つの方策を示します。ひとつだけあまり効果が期待できないものがありますが、わかりますか？
�@方策：例えば、日射を「太陽電池」に当てて、太陽エネルギーの一部を「電気エネルギー」に変換する。「太陽電池」の変換効率は10％〜20％ですが、電気を供給した上で、さらに「6時間で約7℃上昇」しているスピードを「6時間で6℃」にすることができるかもしれません。
�A方策：例えば、日射を「屋上緑化」「壁面緑化」等の「植物」に当てて、太陽エネルギーの一部を「成長エネルギー」に変換する。「植物」が成長すると、炭酸ガスを取込み、酸素を供給します。
�B方策：例えば、「打水」をして、「気温」を下げる（「顕熱」を「潜熱」に変える）。

　「太陽エネルギー」が建物や道路に当って、直接「熱エネルギー」に変わらないようにすればよいのです。�B「打水」では確かに「打水」を行うと「気温」は下がりますが、「湿度」が上昇します。空気が持つエネルギー量に実は変化はないのです（後述の「◆「顕熱」と「潜熱」」参照）。最近、真夏の都心で「打水」が行われます。昔は日が落ちてから「打水」をしましたが、最近の「打水」は太陽が南中する時間帯に行われています。「打水」を行えば、気温が下がることが確認できますが、これは水が蒸発して、その際に蒸発潜熱を奪うからであり、重ねますが「空気が持つ熱量（エネルギー量）」は変わりません。したがって「涼しく」なることもありません。例えば、グラフの平均の「最高気温」32.5℃、その際の湿度を55.6％として、風速0m/sec、平均放射温度を30℃、活動程度を「安静」1.0met、着衣量0.3clo（短パン程度）とすると、快適指標PMV＝1.6（やや暖かい）となります。「打水」の結果、気温が1℃下がったとすると、エンタルピー（空気が持つエネルギー量）が一定とすると、気温は31.5℃、65％となります。その他の条件は同じとすると、PMV＝1.5でほとんど変わりません。（「PMV」については後述します。「1-4 暑くて寒い理由」）

　つまり、「太陽エネルギー」を直接に、「都市を温めるだけ」の「熱エネルギー」に変えないことが肝要です。
　このような方策が実施されると、建物や道路へ蓄熱される「太陽エネルギー」量も減少するため、「日没」後の温度勾配がいくらか急になり、「最低気温」も下降します。つまり「日較差」が上昇し、「都市の助走」期間並みまで回復するかもしれません。
　「人工排熱」の量が大きいので、そんな簡単に「最高気温」は下がらないと思う人もいると思います。「2-1太陽エネルギーのポテンシャル」で述べますが、「太陽エネルギー」の量は膨大です。また、大きな建物や地域冷暖房施設による冷房では「冷却塔」を用いて「排熱」を「潜熱」の形で放出するので、また中小の業務施設等や住宅で使用される「空冷ヒートポンプ」は屋外機から排熱を「顕熱」で排出しますが、40℃前後のため、「気温」に与える影響は「太陽エネルギー」に比べて大きくは無いのです。

（2）気温変動（その2）

　「その1」で最も高い気温を記録した2010年の8月の31日分の気温変動を1枚のグラフにまとめました（図1-3-8参照）。
　太陽が南中する附近の時間帯で高い気温を記録していますが、低い気温の日もあります。平均すると、「最高気温」は32.5℃で驚くような気温ではありません。「最低気温」は27.4℃、「日較差」は5.1℃でした。37.1℃を記録した日の最低気温は29.1℃で、この気温も異常に高いことがグラフからわかります。「日較差」は8℃で、近年の「日較差」7℃前後に比べて多少、大きい値ですが、特別大きな値ではありません。「最高気温」が目を引くような高温を記録する日は、その朝方の「最低気温」がそもそも高いのかもしれません。気象と熱のこもり方でこのような状態になるのかもしれません。
　しかしながら、このように目を引く「最高気温」が記録されてはいますが、平均した「最高気温」が、近年で特別高くなっている訳ではないようです。

◆「顕熱」と「潜熱」
　熱には「顕熱」と「潜熱」があります。
　水を加熱すると水温が上昇します。100℃になると水は沸騰して、それまでの「液体」の水から「気体」の水蒸気に「相変化」します。その際、温度は100℃のまま時間が経過し、全て水蒸気になると、また温度が上昇します。この温度が上昇する加熱分を「顕熱」、加熱しているのに温度が上がらない（相変化に利用される）熱を「潜熱」と言います。

図1-3-8　2010年8月 一か月の気温変動（1時間データ）

（3）熱中症

　「熱中症情報」「熱中症による救急搬送人員」（消防庁）のデータを基に、気象庁のデータを加えて、いくつかのグラフを作成しました。対象期間は2013年の6、7、8、9月の4か月間です。
　図1-3-9は、「関東1都6県」の「熱中症による救急搬送人員」を棒グラフで表しました。2013年は7月の初旬に急に暑い日が続いたため、その期間の「熱中症による救急搬送人員」が群を抜いて多くなっています。その後、いったん暑さが和らぎ、8月に入ってまた暑くなりました。折れ線グラフは東京と、暑さで有名な熊谷の「1週間」の「平均気温」「平均露点温度」です。どちらの折れ線グラフも東京の方が若干、高い値を示しています。
 　「熱中症による救急搬送人員」は、東京都に次いで埼玉県が多いようです。
　図1-3-10に各都県の人口に占める「熱中症による救急搬送人員」を示します。これを見ると東京は人口が多いので「熱中症による救急搬送人員」も多いのですが、人口に占める割合は最も少ないことがわかります。また、統計開始の2週間は「0」で、9月の涼しくなってからも急に少なくなっています。かえって東京の人は「熱中症予防」に対する意識が高いのではないでしょうか。
 　次に少ないのは神奈川県の12％です。海に面した県であること、意識が高いこと等が考えられます。
 　その次は14％前後の栃木と茨城のグループです。栃木と茨城は夏の天気予報ではあまり名前を聞きかず、暑いイメージはありません。鹿島灘からの風の影響でしょうか。
 　16％台の埼玉、群馬、千葉が最も多いグループを構成しています。埼玉と群馬は夏の天気予報の常連です。海に面している千葉が同じグループになっています。
　図1-3-11、図1-3-12に、東京と埼玉の「熱中症による救急搬送人員」の詳細（「初診時における傷病程度」）別の人数と、気象データ（東京と熊谷）の関係を示します。どちらも同じ傾向を示します。「最高気温」は熊谷が高くなっています。
　気温や露点温度の数値と「搬送人数」に関係がありそうですが、比例等の式に表すことは困難であるようです。なぜならば7月の「搬送人数」が8月の「搬送人数」より多くなっていますが、気象関係の数値で7月の値が大きい値はありません。これから推察すると、気温や露点温度の他に「身体の慣れ」等も大きな要因と思われます。つまり、気温等が徐々に上昇するに連れて「搬送人数」も徐々に増加するのですが、気温等が「ある値を超える」と、一気に「搬送人数」が増加し、その後「気温等の安定または低下」、「熱中症対策の喚起」、「身体の慣れ」等々に伴い「搬送人数が減少する」のではないでしょうか。2013年の二つの山の出現、つまり「7月初旬の突出」は例外的な状況と思われます。
　「ある値を超える」の「ある値」は、「気温が9:00から30℃超」かつ「露点温度が22℃超」ではないでしょうか。以降に解説します。
　図1-3-13、図1-3-14に、東京の7月と8月の1日の気温変動のグラフを示します。「31日分」＋「平均」で32本の折れ線グラフで構成しています。図では、「平均」付近から下の折れ線グラフを細線にしました。見にくいとは思いますが、凡例で太いまま残った「日にち」を参照すると「搬送人数」の多い週と一致します。　太い折れ線グラフは、どれも9:00には30℃に達しています。
　図1-3-15、図1-3-16に、同様に東京の7月と8月の露点温度のグラフを示します。「31日分」＋「平均」で32本の折れ線グラフです。同じく「平均」付近から下の折れ線グラフを細線にしました。気温とほぼ同じ「日にち」が太いまま残りました。
　太い折れ線グラフは、どれも22℃を超えています。
　露点温度は1日の内に上下変動しますが、ひと月で平均すると、どの月もほぼ一定の値を示しました。「湿気は太陽の影響を受けない」ということでしょうか。
　図1-3-17に、気温の高い日を高い順に2日、7月分と8月分、気温と露点温度の計8本の1日の変動グラフを示します。7月は7/7と7/8が最も高い気温を示しました。図1-3-9〜1-3-12は、1週間単位でまとめていますので、「0701_0707」に7/7の影響が出ているものと考えます。図1-3-9の「0708_0714」の「合計人数」は4,458人のため、7（日）で除すと1日の平均は637人/日です。「0701_0707」の「合計人数」は859人であるため、7/7の1日分を除くと、前週までの100〜200人程度となります。気温等の気象条件との関係を見る場合、1週間単位では難しいのかもしれません。
　図1-3-18に、東京の7月と8月の1か月の気温と露点温度の変動を示します。気温が1日単位で大きく変動しているので、24時間の移動平均も示します。月間の気温変動の傾向がわかるのではないでしょうか。
　以上のことと、�@家の中は「熱がこもる」ので外気温が28℃でも室温は30℃を超える場合がある。�A人体は加湿源であり、室内だけ露点温度が22℃を超えることがある。ということを勘案し、考えられる熱中症予防対策は、
1）9:00から外気温が30℃を超えるような日は、朝から冷房が必要。
2）冷房すると、同時に除湿も行われる。
　したがって「最高気温が30℃超かつ、露点温度が22℃を超えそう日は、冷房を付けて室温が28℃を超えないようにする」ことが必要と考えます。
 　7月、8月の「真夏日で、露点温度22℃超」を「冷房推奨日」としてはいかがでしょうか。

図1-3-9　関東1都6県の熱中症による救急搬送人（2013年）	図1-3-10　関東1都6県の熱中症による救急搬送人 人口比（2013年）
図1-3-11　熱中症搬送人数（速報値）と気温の関係　：東京（2013年）	図1-3-12　熱中症搬送人数（速報値）と気温の関係　：埼玉（気温は熊谷）（2013年）
図1-3-13　2013年7月の気温変動　： 東京	図1-3-14　2013年8月の気温変動　： 東京
図1-3-15　2013年7月の露点温度変動　： 東京	図1-3-16　2013年8月の露点温度変動　： 東京
図1-3-17　2013年　7/7,8、8/10,11　気温・露点温度の変動　： 東京	図1-3-18　2013年7月、8月　気温と露点温度の変動　： 東京

◆露点温度とは？
 　ある状態の空気を冷やしていった時に、結露が始まる温度です。
 　冷房設計の目安である26℃、50％の露点温温度は14.8℃程度です。
 　露点温度22℃は、26℃78％、28℃70％、30℃62％、35℃47％　に相当します。
なぜ、露点温度？
 　身体の放熱を次に示す「身体の放熱機構」のように考えた時、気温に関わる「顕熱」だけではなく、湿気（露点温度）に関わる「潜熱」が重要になると考えたため。

◆身体の放熱機構
�@体温に比べて気温（室温）が低い場合、皮膚からの顕熱（皮膚温度と室温との差）による放熱が、呼吸等による潜熱による放熱よりも大きくなる。
�A気温（室温）が体温に近づくにつれて呼吸等による潜熱による放熱の割合が増える。そのため、失われた「水分」を補給することが重要。暑くても乾燥していれば、潜熱による放熱は順調に行われるが、湿気が多い日本の「蒸し暑さ」は、顕熱だけではなく、潜熱による放熱も低下しがち。
�B気温（室温）が体温を超えた場合、皮膚からの顕熱による放熱はできず、かえって吸熱（皮膚が温められること）となる。放熱は全て呼吸等の潜熱になる。
�C皮膚や呼吸による放熱では間に合わない場合、つまり走ったり掃除機をかけたり、運動して身体の中の発熱量が急に増えた時、緊急的に「発汗」する。「水分」の補給に加えて「塩分」の補給が重要。

◆身体からの放熱を促す処置
�@皮膚を覆うものを少なく（軽装、ゆったりとした服装に）する。
�A風に当たる。扇風機等の利用。
　　⇒当たりすぎると熱を奪われすぎて、体調不良となる。
�B水のシャワーを浴びる。空冷より水冷の方が効率的。
�C冷たいものを摂る。小便でも放熱する。
 　⇒お腹をこわさない範囲で。

◆熱中症対策
 　上記の処置に加えて
�@運動を控える（身体内の発熱量を減らす）。
�A日射を避ける（日向に出ない）。
�B普段から、運動して汗をかき、機能する汗腺の数を増やしておく。
�C普段から、皮下脂肪を減らしておく（脂肪は「断熱材」として皮膚からの放熱を妨げる）。
�D冷房を使用する。

（4）冷房の必要性

　その昔、熱帯地方の人たちは昼間から薄暗い室内でごろごろしているので「怠け者」と思われていましたが、今では「冷房の効いた作業場」では昼間でも熱心に働くことが知られています。
　人間は「生理的」に、気温が体温に近づいたり、まして体温を上回ったりすると、動き（体の機能）は緩慢になり、集中力（脳の機能）も低下します。それでも無理に活動すると「熱中症」で倒れる場合があります。
　気温が高くなる東京の夏に、効率よく作業をしたり勉強をしたりするためには「冷房は必須」です。
　人間はもともと「暑さに強い生物」と聞いたことがあります。暑い中で活動すると、全身の汗腺から発汗し、汗の蒸発潜熱で身体を冷やすことができます。犬にはまねのできない身体冷却作用です。ところが冷房の効いた部屋に慣れてあまり汗をかかない生活が続くと、「機能する汗腺が減少」するので、いざという時に「汗」をかけず「熱」が身体内にこもり、熱中症になりやすくなるのかもしれません。
　このように東京では「夏に汗をかく」のは当然であり、必要なことです。そのため、「生理的」「省エネルギー的」に配慮し、「冷房」は限定的に使うべきと考えます。
　例えば、「掃除」は重労働です。運動しているのと同じ状態（代謝量）となります。「掃除」をしても「暑くない（汗をかかない）状態」とするには、室温を22℃程度以下に下げる必要があるようです。（室温：22℃、相対湿度：50％、風速：0.1m/s、MRT：25℃、活動程度：2.2met、着衣量：0.3clo、PMV=0.5「温熱6要素と快適指標」参照）
　「掃除」のために「室温を下げる」よりも、「掃除」で思いっきり汗をかいた後にシャワーを浴びた方が健康的で、かつ省エネルギーです。冷房で冷やす（空冷）よりもシャワー（水冷）の方が効率的でもあります。余談ですが、普通の集合住宅では浴室に外光が入ることはまずありません。昼間から暗いところでシャワーを浴びるより、外光の入る明るい浴室でシャワーを浴びたいと思いませんか？住宅の間取りにはまだまだ工夫が必要と思っています。
　「冷房とは？」（「2-2 地球温暖化」）で説明するように、冷房すると、その室内の熱が冷房動力の分と一緒に屋外に捨てられます。つまり冷房した分以上に屋外が暑くなるのです。ただでさえ暑い東京の夏をさらに暑くしているのです。とはいえ、熱中症で亡くなる方もいる昨今です。冷房は上手に使いましょう。
　「東京の夏の状況」に示したように、2010年8月は、「熱帯夜」が30日ありました。ほぼ毎日が「熱帯夜」だったのです。ただしグラフを良く見ますと、平均的には、「日没」後に30℃を下回り、就寝する（日付が変わる）頃には、28℃（クールビズの設定室温）を下回ります。つまり窓を開ければ、クールビズの温度以下の空気が入ってくることになります。事務所ではクールビズとはいえ、シャツとスラックス程度は着用していますが、家では短パン程度の軽装でしょう。「温熱6要素と快適指標」（「1-4 暑くて寒い理由」）に示したように、「着衣量」は明らかに低く、寝ていれば「活動程度」も低く、室温も低い上、扇風機を利用すれば「風」を得られ、「湿度」は30℃以下ではあまり影響は及ぼさないのに、何故、暑いのでしょうか？結論として、窓は「防犯」「プライバシー」「雨の吹込み」等で開けられず、部屋のドアも開けっ放しにできず、自分の出す熱（基礎代謝量）で暑くなるのではないでしょうか。
　つまり昔ながらの「夏を主（むね）とした」住宅（間取りと高窓、欄間）があれば、東京の夏の冷房は減らせると思います。