白い屋根は都市をうまく冷やすかもしれません

建物の屋根を白く塗ると、都市が大幅に冷え込み、地球温暖化の影響が緩和される可能性があると、新しい研究の結果が示しています。

この研究は、世界中の都市部への白い屋根の影響をシミュレートした最初のコンピューターモデリング研究であり、屋根を白くするというアイデアにはメリットがあるかもしれないことを示唆しています。

しかし、コロラド州ボールダーにある米国大気研究センター（NCAR）の科学者が率いる研究チームは、気温の上昇に対抗するための白い屋根の概念と実際の使用の間にはまだ多くのハードルがあると警告しています。

「私たちの研究は、少なくとも理論的には、白い屋根が都市の熱を減らすための効果的な方法である可能性があることを示しています」と、研究の主任科学者であるNCAR科学者キースオレソンは言います。 「都市が屋根を白く塗ることが実際に実行可能かどうかはまだわかりませんが、このアイデアは確かにさらなる調査が必要です。」

研究の結果は、この冬の後半にアメリカ地球物理学連合（AGU）のジャーナル Geophysical Research Letters に掲載される予定です。 。

この作業は、NCARのスポンサーであるNational Science Foundation（NSF）によって資金提供されました。 「気候変動の緩和に関する研究は非常に重要なトピックです」と、NCARのNSFプログラムディレクターであるスティーブネルソンは述べています。 「白い屋根であろうと他の気候変動緩和の主題であろうと、この分野の研究を非常に複雑にする多くのフィードバックと複雑な考慮事項を考慮することが重要です。」

都市は、郊外の農村地域よりも温暖であるため、気候変動に対して特に脆弱です。

アスファルト道路、タール屋根、その他の人工表面は太陽からの熱を吸収し、都市部の「ヒートアイランド効果」を生み出し、農村部と比較して華氏2〜5度（摂氏約1〜3度）以上の気温上昇をもたらします。 。

白い屋根は、その熱の一部を宇宙と涼しい気温に反射します。晴れた日に白いシャツを着ると、暗いシャツを着るよりも涼しくなります。

研究チームは、新しく開発されたコンピューターモデルを使用して、都市の表面によって吸収または反射される日射量をシミュレートしました。

科学者に世界中のさまざまなタイプの都市の理想的なビューを提供するモデルシミュレーションは、すべての屋根が完全に白く塗られている場合、都市のヒートアイランド効果を33％削減できることを示しています。

これにより、世界の都市は平均で約0.7 F冷却され、冷却の影響は日中、特に夏に特に顕著になります。

著者は、彼らの研究は、特定の都市の実際の屋上ではなく、典型的な都市景観の仮説的な見方として見なされるべきであることを強調しています。

現実の世界では、ほこりや風化によって白いペンキが時間の経過とともに暗くなり、暖房や冷房の通気口などの開口部のために屋根の一部が塗装されないままになるため、冷房の影響はやや少なくなる可能性があります。

さらに、白い屋根は建物内の温度を下げる効果があります。その結果、地域の気候によっては、暖房や空調に使用されるエネルギー量が変化し、外気温と、地球温暖化に関連する石油や石炭などの化石燃料の消費量の両方に影響を与える可能性があります。

冷暖房がより影響を受けるかどうかに応じて、これは屋根の影響を拡大または部分的に相殺する可能性があります。

「屋根を白く塗って街を冷やすほど簡単ではありません」とオレソン氏は言います。

調査によると、都市の場所やデザインなどの要因によっては、白い屋根の恩恵を受ける都市もあります。考慮すべき要素には次のものがあります。

• 屋根の密度。屋根が密集している都市はもっと涼しくなります。
• 建設。太陽からの大量の熱が建物の内部に浸透することを可能にする屋根（金属製の屋根や断熱材がほとんどない場合のように）は、白く塗ると外気温を冷やす効果が低くなります。
• 場所。白い屋根は、一年中強い日光が当たる比較的温暖な気候で大きな影響を与える傾向があります。

モデルには個々の都市をキャプチャするのに十分な詳細がありませんでしたが、大都市圏の気温の変化を示していました。たとえば、ニューヨーク地域は夏の午後に華氏2度近く冷えるでしょう。

調査チームは、気候変動が都市人口に与える影響を評価し、気温の上昇に対抗するためのオプションを模索するために設計された、Olesonと同僚によって開発された新しいコンピューターモデルを使用しました。

このアーバンキャニオンモデルは、都市景観の温度変化をシミュレートし、屋根、壁、通り、緑地が地域の気温に与える影響などの要因をキャプチャします。

Olesonは、アーバンキャニオンモデルを世界的な気候のコンピューターシミュレーションであるNCARベースのコミュニティ気候システムモデルにリンクすることに成功しました。これにより、研究者は地球規模の気候変動と都市部との相互作用を研究できます。

新しいモデルには、特定の都市のアーキテクチャと設計を複製する能力がまだありません。代わりに、調査チームは、人口密度、都市設計、建物建設のクラスを使用して、モデル内の都市の抽象化を作成しました。

Olesonと彼の同僚は、熱波やその他の気候変動に関連するリスクから都市人口を保護することを懸念する政策立案者に、より多くの情報を提供するためにモデルを改良し続けることを計画しています。

「気候変動が世界の人口のほとんどが住む脆弱な都市部にどのように影響するかを理解することが重要です」と、論文の共著者であるNCARの科学者ゴードンボナンは述べています。

National Science Foundation（NSF）は、科学と工学のすべての分野にわたる基礎研究と教育をサポートする独立した連邦機関です。 2010会計年度（FY）の予算は、約69億ドルです。 NSFの資金は、2,000近くの大学や機関への助成金を通じて50州すべてに届きます。 NSFは毎年、45,000以上の競争力のある資金提供要求を受け取り、11,500以上の新しい資金提供賞を受賞しています。 NSFはまた、年間4億ドルを超える専門家およびサービス契約を授与しています。

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建設作業員がワシントンD.C.のダウンタウンで白い屋根をペイントします。
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