自由研究449｜都市のヒートアイランド現象「涼しい街づくり！ヒートアイランド現象を防ぐ方法を考える」

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涼しい街づくり！ヒートアイランド現象を防ぐ方法を考えてみよう！

うだるような夏の暑さ。特に、たくさんのビルやアスファルトに囲まれた都市部では、郊外に比べて気温が島のように高くなる現象が起きています。これが「ヒートアイランド現象」です。

ヒートアイランド現象は、主に3つの原因が重なって起こります。

人工排熱の増加　エアコンの室外機や工場の排熱、自動車のエンジンなど、都市の活動によってたくさんの熱が出されています。
地面の様子の変化　アスファルトやコンクリートは、土や緑に比べて太陽の熱を吸収しやすく、熱がこもりやすくなります。また、水はけが良すぎるため、雨が降ってもすぐに乾いてしまい、気化熱（水が蒸発するときに周りの熱を奪う効果）が働きにくくなっています。
都市の形　高いビルが密集していると、太陽の熱がビルと地面の間で何度も反射して閉じ込められたり、涼しい風が通り抜けにくくなったりします。

この現象は、私たちの生活や環境に様々な影響を与えています。

どうしてヒートアイランド現象を防ぐ方法を考えてみるの？

では、なぜヒートアイランド現象について学ぶ必要があるのでしょうか？それは、この問題が私たちの快適で安全な暮らし、そして地球の未来と深く関わっているからです。

健康への影響　熱帯夜（夜間の最低気温が25℃以上の日）が増えることで、睡眠不足になったり、熱中症のリスクが高まったりします。特に、お年寄りや子どもは注意が必要です。
エネルギー問題　気温が上がると、冷房を使う時間や設定温度が上がり、電力消費が増えます。これは、家計の負担になるだけでなく、発電のために多くの二酸化炭素を排出し、地球温暖化をさらに進めてしまう可能性があります。
環境への影響　都市の気温上昇は、そこに住む生き物にも影響を与えます。また、急な大雨（ゲリラ豪雨）の発生にも関係していると考えられています。

ヒートアイランド現象を学ぶことは、私たちが住む街の環境問題を理解し、未来の「涼しい街づくり」のために何ができるかを考える、大切な一歩となるのです。

自由研究のゴール

この研究を通じて、以下のような力を身につけることが目標です

基本ゴール　ヒートアイランド現象の原因と、それに対する対策（打ち水、緑のカーテンなど）を調べて、レポートにまとめる。
レベルアップゴール
1. 身近なヒートアイランドを探す　温度計を持って、近所のアスファルト、公園の土、芝生、日向、日陰など、様々な場所の表面温度や気温を時間帯を変えて測ってみましょう。場所による温度の違いをグラフにすると、身近なヒートアイランドが可視化できます。
2. 対策の効果を実験で確かめる　黒い画用紙と白い画用紙を日光に当てて温度変化を比べたり、濡れた布を置いた場所とそうでない場所の温度を比較したりして、「涼しくする工夫」の効果を科学的に検証してみましょう。
私たちの街の「涼しい街づくり」を提案する　調査や実験の結果から、自分たちの住む街に最も効果的な対策は何かを考え、地図やイラストを使って「未来の涼しい街」を提案してみましょう。

ヒートアイランド対策の例

世界や日本の都市では、すでに様々なヒートアイランド対策が進められています。

打ち水・緑のカーテン（日本）　江戸時代から続く日本の知恵「打ち水」。道路や庭に水をまくことで、気化熱を利用して涼しさを生み出します。また、ゴーヤやアサガオなどで作る「緑のカーテン」は、日差しを遮り、葉から水分が蒸発することで、室内の温度上昇を抑える効果があります。
クールルーフ（東京都など）　建物の屋根に、太陽光をよく反射する特殊な塗料（高反射率塗料）を塗る対策です。屋根の温度上昇を抑え、室内の冷房効果を高めることができます。
屋上緑化・壁面緑化（アクロス福岡など）　建物の屋上や壁を植物で覆う方法です。植物が日差しを遮り、蒸散作用で周囲の温度を下げる効果があります。福岡市の「アクロス福岡」は、まるで緑の山のような見た目で、都市のオアシスとなっています。
風の道（ドイツ・シュトゥットガルト）　ドイツのシュトゥットガルト市では、都市計画の段階で、丘から都心部へ涼しい風が通り抜ける「風の道」を確保しています。建物の高さや配置を工夫することで、自然の力を利用して街を冷やしています。

研究を進めるうえで、以下のポイントに注目しよう！

この自由研究を成功させるためのポイントは、「比べる」ことです。

何を比べる？

場所　アスファルト vs 土、日向 vs 日陰、風通しの良い場所 vs 悪い場所
時間　朝、昼、夕方、夜で温度はどう変わるか
対策　何もしない場合 vs 打ち水をした場合、黒い屋根 vs 白い屋根

どうやって調べる？

観察・測定　放射温度計を使うと、触れずに物の表面温度が測れて便利です。記録する際は、日時、天気、場所、温度をセットで記録しましょう。
実験　ミニチュアの家や地面を作って実験すると、条件を揃えやすく、比較がしやすいです。

どうやってまとめる？

グラフと写真　測定したデータは、棒グラフや折れ線グラフにすると、変化がひと目で分かります。調査した場所や実験の様子を写真で残しておくと、説得力が増します。
地図　自分の住んでいる地域の地図に、温度を測った場所や緑が多い場所などを書き込むと、地域の「ヒートスポット」や「クールスポット」が分かります。

自由研究の進め方

Step 1　計画を立てる

「何を」「どこで」「どのように」調べるか決めよう。テーマ、調査場所、実験方法、必要な道具（温度計、ノート、カメラ、地図など）、スケジュールを書き出してみよう。

Step 2　調査・情報収集

本やインターネット、自治体のウェブサイトなどで、ヒートアイランド現象や対策について調べよう。実際に街に出て、緑の量や建物の様子を観察し、温度を測定しよう。

Step 3　実験

計画に沿って実験を行おう。「屋根の色による温度変化」「打ち水の効果」など、テーマを決めて、条件を揃えて正確なデータを取ろう。

Step 4　結果をまとめる

調査や実験で得られたデータを、グラフや表を使って分かりやすく整理しよう。写真やイラストも活用しよう。

Step 5　考察と提案

「なぜ、このような結果になったのだろう？」「調査や実験から何が分かっただろう？」と考えてみよう。そして、自分たちの街を涼しくするためのアイデアを具体的に提案してみよう。

Step 6　発表する

模造紙やレポートにまとめて、家族や友達、先生に発表しよう。自分の発見や提案を伝えることで、周りの人もこの問題に関心を持ってくれるかもしれません。

自由研究から発見したアイデア

調査や実験を通して、君だけの新しいアイデアが生まれるかもしれません。

ハイブリッド冷却システム　「打ち水」と「緑のカーテン」と「日よけ」を組み合わせるように、既存の対策を組み合わせて、より効果を高める方法を考えてみよう。例えば、「保水性ブロック」と「壁面緑化」を組み合わせた、新しいタイプの歩道はどうだろう？
地域の特性を活かす　雪国であれば、冬の間に貯めた雪や氷を夏に利用する「雪室（ゆきむろ）」の技術を、都市の冷房に応用できないか考えてみよう。地域の伝統的な知恵や特産品に、ヒントが隠されているかもしれません。
テクノロジーの活用　ドローンを使って空から街の温度分布を撮影し、熱がこもりやすい場所を特定する「ヒートアイランド・パトロール」を提案してみよう。また、人々が打ち水をした場所を共有したり、地域のクールスポットを案内したりするスマートフォンアプリを考えるのも面白いでしょう。