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都市気候と空調エネルギー需要の相互作用感度(PFB感度)の定量化とその国際比較

研究課題

研究課題/領域番号 16H04441
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 土木環境システム
研究機関明星大学

研究代表者

亀卦川 幸浩  明星大学, 理工学部, 教授 (20409519)

研究分担者 井原 智彦  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30392591)
大橋 唯太  岡山理科大学, 生物地球学部, 准教授 (80388917)
高根 雄也  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80711952)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード気候変動 / 都市気候 / 空調エネルギー需要 / ポジティブフィードバック / 相互作用感度 / 国際比較
研究成果の概要

都市域での“気温上昇→冷房需要増→人工排熱増→更なる昇温”のポジティブフィードバック(PFB)による気温と空調エネルギー需要の相互作用感度(PFB 感度)を独自の都市気候数値モデルを用い世界で初めて定量化した。夏季大阪では休日に対する平日のエネルギー消費と排熱の増加→気温上昇→電力消費増のPFBにより、実測ベースで平日の冷房電力需要について約10%増のPFB感度が推計され、この感度は独自モデルにより再現可能であった。検証後のモデルを大阪とジャカルタの気候予測計算に適用し、夏季の将来地上気温に対するPFB感度を解析した結果、両都市の気温上昇量の3~4%がPFBに依りもたらされる事が推計された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

“都市の気温上昇→冷房需要増→人工排熱増→更なる高温化”、この悪循環は都市ヒートアイランド現象の代名詞とも言える古典的問題であるが、その具体的な影響は未解明であった。本研究の学術的意義は、独自の都市気候数値モデルを用いて上述の悪循環の影響を世界で初めて定量化した点にある。結果として、悪循環は、夏季大阪の平日の冷房電力消費量を約10%増加させ、大阪とジャカルタの2070年代までの将来気温上昇量の内、その3~4%を引き起すものと推計された。以上により、都市の温暖化やその影響の予測において従来考慮されてこなかった悪循環の位置づけを解明した事で、今後の温暖化対策への貢献も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件)

  • [国際共同研究] インド工科大学デリー校(インド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] バンドン工科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] レディング大学(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] レディング大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] バンドン工科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] レディング大学(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] バンドン工科大学(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Sensitivity of electricity consumption to air temperature, air humidity and solar radiation at the city-block scale in Osaka, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Y, Ohashi Y, Nabeshima M, Shigeta Y, Kikegawa Y, Ihara T
    • 雑誌名

      Sustainable Cities and Society

      巻: 45 ページ: 38-47

    • DOI

      10.1016/j.scs.2018.10.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エアコンによる睡眠困難および疲労の障害調整生存年(DALY)の軽減効果 -インドネシア・ジャカルタにおける評価-2019

    • 著者名/発表者名
      桑山忠弘, 山口和貴, 岡田和樹, 亀卦川幸浩, 神田学, Alvin Christopher Galangc Varquez, Nisrina Setyo Darmanto, Prihadi Setyo Darmanto, 井原智彦
    • 雑誌名

      日本LCA学会誌

      巻: 15 号: 1 ページ: 2-9

    • DOI

      10.3370/lca.15.2

    • NAID

      130007557112

    • ISSN
      1880-2761, 1881-0519
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 日射と電力需要の再現性に着目した都市気象・建物エネルギー連成数値モデルの検証2017

    • 著者名/発表者名
      亀卦川幸浩, 山川洋平, 德竹衿也, 大橋唯太, 高根雄也, 井原智彦, 鍋島美奈子
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 73 号: 2 ページ: 57-69

    • DOI

      10.2208/jscejer.73.57

    • NAID

      130006904125

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A climatological validation of urban air temperature and electricity demand simulated by a regional climate model coupled with an urban canopy model and a building energy model in an Asian mega city2017

    • 著者名/発表者名
      Takane, Y., Y. Kikegawa, M. Hara, T. Ihara, Y. Ohashi, S. A. Adachi, H. Kondo, K. Yamaguchi and N. Kaneyasu
    • 雑誌名

      International Journal of Climatology

      巻: in press 号: S1 ページ: 1035-1052

    • DOI

      10.1002/joc.5056

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 業務および住宅街区の気温・湿度に対する電力感応度の解析と考察2016

    • 著者名/発表者名
      橋本侑樹, 鍋島美奈子, 重田祥範, 亀卦川幸浩, 井原智彦
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 81 号: 727 ページ: 827-834

    • DOI

      10.3130/aije.81.827

    • NAID

      130005266479

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Observational and computational quantification of the positive feedback interaction between urban climate and electricity consumption in Osaka2018

    • 著者名/発表者名
      Kikegawa Y, Nakajima K, Ohashi Y, Hashimoto Y, Ihara T
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A climatological validation of urban air temperature and electricity demand simulated by a regional climate model coupled with an urban canopy model and a building energy model in an Asian megacity2018

    • 著者名/発表者名
      Takane Y, Kikegawa Y, Hara M, Ihara T, Ohashi Y, Adachi S A, Kondo H, Yamaguchi K, Kaneyasu N
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Urban warming and air-conditioning use in a future climate: Evidence of a positive feedback2018

    • 著者名/発表者名
      Takane, Y., Y. Kikegawa, M. Hara, and C. S. B. Grimmond
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and verification of urban canopy - building energy coupled model considered multiple building types2018

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto T, Tashiro T, Hashimoto Y, Yamaguchi K, Kikegawa Y, Ohashi Y, Ihara T
    • 学会等名
      10th International Conference on Urban Climate
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 夏季大阪市域で実測された都市気温と電力需要の相互作用感度の再現シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      中島一紗, 橋本侑樹, 大橋唯太, 井原智彦, 亀卦川幸浩
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第13回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A climatological validation of urban air temperature and electricity demand simulated by a regional climate model coupled with an urban canopy model and a building energy model in an Asian mega city2017

    • 著者名/発表者名
      Takane Y, Kikegawa Y, Hara M, Ihara T, Ohashi Y, Adachi S A, Kondo H, Yamaguchi K, Kaneyasu N
    • 学会等名
      14th International Conference on Atmospheric Sciences and Applications to Air Quality
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observational quantification of the positive feedback interaction between urban climate and summer electricity demand in a Japanese major city Osaka2017

    • 著者名/発表者名
      Kikegawa Y, Ohashi Y, Hashimoto Y, Ihara T
    • 学会等名
      4th International Conference on Energy & Meteorology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 住宅における空調室と非空調室の室内熱環境に関する実測調査 ―2016年千葉県・東京都の事例―2017

    • 著者名/発表者名
      橋本侑樹, 塩野大和, 亀卦川幸浩, 井原智彦
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第12回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 夏季大阪市域を対象とした観測にもづく都市気温と電力需要の相互作用感度の推計2017

    • 著者名/発表者名
      岡田和樹, 橋本侑樹, 大橋唯太, 井原智彦, 亀卦川幸浩
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第12回全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ジャカルタを対象としたWRFの都市キャノピースキームに関する比較実験2017

    • 著者名/発表者名
      岡田和樹, 亀卦川幸浩, 井原智彦, Alvin C.G. Varquez, 稲垣厚至, 神田学
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 領域気候・建物エネルギー連成数値モデルによる都市気候と電力需要の再現2016

    • 著者名/発表者名
      髙根雄也, 亀卦川幸浩, 原政之, 井原智彦, 大橋唯太, 足立幸穂, 近藤裕昭, 山口和貴, 兼保直樹
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation for heat island mitigating potential of improving energy efficiency in urban areas - e-mobility and air source heat pump water heaters2016

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi K, Ihara T, Kikegawa Y, Genchi Y
    • 学会等名
      23rd World Energy Congress
    • 発表場所
      Istanbul Congress Center
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 日射と電力需要の再現性に着目した都市気象・建物エネルギー連成数値モデルの検証2016

    • 著者名/発表者名
      徳竹衿也, 亀卦川幸浩, 山川洋平, 引地裕基, 大橋唯太, 高根雄也, 井原智彦, 鍋島美奈子
    • 学会等名
      日本ヒートアイランド学会第11回全国大会
    • 発表場所
      広島工業大学
    • 年月日
      2016-07-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Evaluating the effectiveness of countermeasures against urban heat island in Jakarta2016

    • 著者名/発表者名
      Maeda K, Yamaguchi K, Darmanto N S, Varquez A C G, Kikegawa Y, Kanda M, Ihara T
    • 学会等名
      4th International Conference on Countermeasures to Urban Heat Island (IC2UHI)
    • 発表場所
      National University of Singapore
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulations of summer energy consumption considering insolation by urban heat-island countermeasures and energy-saving measures in Osaka city, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Y, Ihara T, Ohashi Y, Nabeshima M, Shigeta Y, Kikegawa Y
    • 学会等名
      4th International Conference on Countermeasures to Urban Heat Island (IC2UHI)
    • 発表場所
      National University of Singapore
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-06-10  

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