On a hot summer day, the difference between a city and the countryside surrounding it can be substantial. A traveler driving from rural fields into an urban center may experience a rise in temperature of several degrees within a short distance. This phenomenon, known as the urban heat island effect, has been recognized for decades. As cities have grown larger and as climate change has produced higher overall temperatures, the implications of urban heat have become increasingly serious. Understanding why cities become hotter than their surroundings, and what can be done to address the problem, has emerged as an important area of research.

The basic causes of urban heating are reasonably well understood. Cities are largely covered with materials—concrete, asphalt, brick, metal—that absorb solar radiation efficiently and release the absorbed heat slowly. Natural landscapes, by contrast, contain more plant cover and bare soil, which absorb less heat and cool through processes such as evaporation. The replacement of natural surfaces with artificial ones substantially changes how the local environment processes incoming sunlight. Buildings also reduce wind movement that would otherwise carry heat away.

Human activities within cities generate additional heat. Vehicles, air conditioners, industrial processes, and even the metabolic activity of dense populations contribute substantial energy to the urban environment. Air conditioning produces a particular dilemma; people use it to cool individual buildings, but the waste heat released outdoors actually contributes to making the city as a whole hotter. The energy used to operate these systems often comes from sources that themselves contribute to climate change, creating a cycle in which urban heat encourages more energy use, which contributes to further heating.

The consequences of urban heat are substantial. Cities can be several degrees warmer than their rural surroundings during the day, and the difference is often even greater at night, when natural areas cool more efficiently than urban ones. This persistent additional warmth affects health, particularly for vulnerable populations including the elderly, those with chronic conditions, and people without access to air conditioning. Heat-related illness and death have increased substantially in many cities, particularly during extended heat waves.

The economic implications are also significant. Energy consumption rises substantially as residents and businesses run air conditioning to cope with higher temperatures. Productivity declines as outdoor work becomes more difficult and even dangerous. Infrastructure deteriorates more rapidly as materials expand and contract with heat. Some estimates suggest that urban heat costs cities tens of billions of dollars annually in increased energy use, healthcare expenses, and reduced economic activity.

The effects are not distributed evenly across cities. Wealthier neighborhoods often have more trees, parks, and green spaces, all of which substantially reduce local temperatures. Poorer neighborhoods, frequently characterized by less vegetation and more pavement, can be considerably hotter even within the same city. This pattern, examined in many urban research studies, reflects historical patterns of investment and neglect. The communities least able to afford air conditioning or other adaptations often face the most severe urban heat.

Responses to urban heat have gradually emerged. Many cities have established programs to plant trees, particularly in neighborhoods most affected. Reflective roofing materials and lighter-colored pavements can substantially reduce the heat absorbed by buildings and streets. Green roofs and walls, in which plants are grown on building surfaces, provide both insulation and cooling through evaporation. Some cities have established cooling centers where residents can find relief during extreme heat events. Each of these approaches contributes modestly to addressing the problem.

Urban planning more broadly affects heat patterns. Cities designed with substantial parks, water features, and shaded streets generally remain cooler than those that prioritized vehicle traffic and dense construction. Some traditional architectural practices, such as light-colored exterior walls and courtyard designs that promote natural ventilation, have proven well-suited to managing heat. Modern designers have begun to recover these principles, sometimes combining them with new technologies to create urban environments more resistant to heat.

What seems clear is that urban heat will continue to be a substantial challenge in coming decades. Climate change is gradually raising baseline temperatures, and continued urbanization is expanding the extent of heat-absorbing surfaces. Adaptation will require sustained effort across many domains—architecture, urban planning, public health, energy systems—rather than reliance on any single solution. Cities that fail to address urban heat will face increasing costs and growing health problems. Those that succeed will provide better quality of life for their residents and serve as examples for others facing the same challenges.

暑い夏の日、都市とその周囲の田舎の間の差は実質的でありうる。田舎の畑から都市の中心部へと車で行く旅行者は、短い距離内に数度の気温上昇を経験するかもしれない。都市ヒートアイランド効果として知られるこの現象は、数十年前から認識されてきた。都市がより大きくなり、気候変動がより高い全体的気温を生み出すにつれて、都市の熱の意味合いはますます深刻になってきた。なぜ都市が周囲よりも熱くなるか、そして問題に取り組むために何ができるかを理解することは、研究の重要な分野として現れた。

都市の熱化の基本的原因は合理的によく理解されている。都市は主に、太陽放射を効率的に吸収し、吸収した熱をゆっくり放出する材料――コンクリート、アスファルト、レンガ、金属――で覆われている。対照的に自然な景観は、より多くの植物の覆いと裸の土壌を含み、それらは熱をより少なく吸収し、蒸発などの過程を通じて冷却する。自然な表面を人工的なものに置き換えることは、地元の環境が入ってくる日光をどう処理するかを実質的に変える。建物はまた、そうでなければ熱を運び去る風の動きを減らす。

都市内の人間活動は追加の熱を生む。車両、エアコン、産業過程、さらには密集した人口の代謝活動さえも、都市環境に実質的なエネルギーを貢献する。エアコンは特別なジレンマを生む。人々は個々の建物を冷却するためにそれを使うが、屋外に放出される廃熱は実際には都市全体をより熱くすることに貢献する。これらのシステムを動かすために使われるエネルギーはしばしば気候変動に貢献する源から来ており、都市の熱がより多くのエネルギー使用を促し、それがさらなる熱化に貢献するという循環を生む。

都市の熱の結果は実質的である。都市は日中、田舎の周囲より数度温かいことがあり、その差は夜にしばしばさらに大きくなる。夜には自然な地域が都市のものよりも効率的に冷却するからだ。この持続的な追加の温かさは、特に高齢者、慢性状態を持つ者、エアコンへのアクセスのない人々を含む脆弱な集団の健康に影響する。熱関連の疾患と死亡は、特に長期化した熱波の間に、多くの都市で実質的に増加してきた。

経済的意味合いも重要である。住民と企業がより高い気温に対処するためにエアコンを動かすにつれて、エネルギー消費は実質的に上昇する。屋外の労働がより困難に、さらには危険になるにつれて、生産性は低下する。材料が熱で膨張し収縮するにつれて、インフラはより急速に劣化する。一部の推定は、都市の熱が増加したエネルギー使用、医療費、減少した経済活動で、都市に年間数百億ドルの費用をかけていると示唆する。

影響は都市全体に均等に分布していない。より裕福な近隣はしばしばより多くの木、公園、緑地を持ち、それらすべてが地元の気温を実質的に減らす。植生が少なく舗装が多いことでしばしば特徴づけられるより貧しい近隣は、同じ都市内でもかなりより熱くなりうる。多くの都市研究で検討されたこのパターンは、投資と無視の歴史的パターンを反映する。エアコンや他の適応を最も負担できない共同体は、しばしば最も深刻な都市の熱に直面する。

都市の熱への対応は徐々に現れてきた。多くの都市は、特に最も影響を受けた近隣で、木を植えるためのプログラムを確立した。反射性の屋根材料とより明るい色の舗装は、建物と道路によって吸収される熱を実質的に減らせる。植物が建物の表面で育てられる緑の屋根と壁は、断熱と蒸発を通じての冷却の両方を提供する。一部の都市は、極端な熱事象の間に住民が和らぎを見つけられる冷却センターを確立した。これらのアプローチのそれぞれは、問題に取り組むことに控えめに貢献する。

都市計画はより広く熱パターンに影響する。実質的な公園、水の特徴、日陰の通りで設計された都市は、車両交通と密な建設を優先したものよりも一般的に涼しいままである。明るい色の外壁や自然な換気を促進する中庭設計などの一部の伝統的建築実践は、熱を管理するのによく適していることが判明している。現代のデザイナーはこれらの原理を取り戻し始め、時に熱により抵抗力のある都市環境を作るためにそれらを新しい技術と組み合わせている。

明らかに思えるのは、都市の熱が来たる数十年に実質的な課題のままであろうということだ。気候変動は徐々に基準気温を上げており、継続的な都市化は熱吸収面の範囲を拡大している。適応は単一の解決策への依存ではなく、多くの領域――建築、都市計画、公衆衛生、エネルギーシステム――にわたる持続的な努力を必要とする。都市の熱に対処することに失敗する都市は、増加する費用と増大する健康問題に直面するだろう。成功する都市は住民により良い生活の質を提供し、同じ課題に直面する他の都市の例として機能する。

No.品詞意味
1substantialadj.実質的な
2recognizev.〜を認識する
3reducev.〜を減らす
4replacev.〜に取って代わる
5contributev.貢献する
6encouragev.〜を促す
7consequencen.結果
8affectv.〜に影響する
9graduallyadv.徐々に
10declinev.低下する
11estimatev.〜を推定する
12examinev.〜を検討する
13reflectv.〜を反映する
14establishv.〜を確立する
15promotev.〜を促進する
16recoverv.取り戻す
17expandv.拡大する
18addressv.〜に取り組む
19riskn.危険(関連)
20adaptv.適応する

問1 内容真偽

本文と一致するものにはT、しないものにはFを付けよ。

(1) 都市の人工的な表面は、自然な景観よりも熱を吸収しやすい。

(2) エアコンの普及はヒートアイランド問題を緩和する効果しかない。

(3) 富裕層の住む地域と貧困層の地域では、都市内でも気温差が生じることがある。

(4) 本文によれば、都市のヒートアイランド対策は単一の解決策で十分である。

解答欄(自分で書く)

問2 下線部和訳

次の英文を和訳せよ。

"Cities that fail to address urban heat will face increasing costs and growing health problems."

解答欄(自分で書く)

問3 内容説明

なぜ都市は周囲の田舎より気温が高くなるのか、本文に即して80字以内の日本語で説明せよ。

解答欄(自分で書く)

問4 要旨

本文全体の主旨を80〜100字程度の日本語でまとめよ。

解答欄(自分で書く)

問1 1. T 2. F 3. T 4. F

問2 都市の熱に対処できない都市は、増大するコストと拡大する健康問題に直面することになるだろう。

問3 コンクリートやアスファルトが太陽光を吸収しゆっくり放熱し、植生が少なく蒸発による冷却も乏しく、車両やエアコンなど人間活動も熱を加えるから。(69字)

問4 都市の表面材料・人為活動・植生の少なさによってヒートアイランドが生じ、健康・経済・インフラに深刻な影響を与える。緑化・反射材・都市計画など多領域での持続的対策が求められ、未対応の都市は大きな代償を払う。(102字)

本章で学んだ重要語の練習問題です。

6-1. 英単語 → 日本語

次の英単語の意味を日本語で書きなさい。

No.英単語意味(記入)
1substantial
2recognize
3reduce
4replace
5contribute
6encourage
7consequence
8affect
9gradually
10decline
11estimate
12examine
13reflect
14establish
15promote

6-2. 日本語 → 英単語

次の日本語の意味を表す英単語を書きなさい。

No.日本語英単語(記入)
1実質的な
2〜を認識する
3〜を減らす
4〜に取って代わる
5貢献する
6〜を促す
7結果
8〜に影響する
9徐々に
10低下する
11〜を推定する
12〜を検討する
13〜を反映する
14〜を確立する
15〜を促進する

6-3. 文脈空所補充

次の英文の空所( )に、適切な語を入れなさい。文脈に応じて形を変えてもよい。

1. The urban heat island effect has been ( ) for decades.

[ヒント: 認識されてきた ]

答: __________________

2. Replacing natural surfaces ( ) how heat is processed.

[ヒント: 影響する ]

答: __________________

3. Productivity ( ) as outdoor work becomes dangerous.

[ヒント: 低下する ]

答: __________________

4. Trees and parks ( ) reduce local temperatures.

[ヒント: 実質的に ]

答: __________________

5. Many cities have ( ) tree-planting programs.

[ヒント: 確立した ]

答: __________________

6-4. 練習問題 解答

【6-1. 英単語 → 日本語】

1. substantial — 実質的な

2. recognize — 〜を認識する

3. reduce — 〜を減らす

4. replace — 〜に取って代わる

5. contribute — 貢献する

6. encourage — 〜を促す

7. consequence — 結果

8. affect — 〜に影響する

9. gradually — 徐々に

10. decline — 低下する

11. estimate — 〜を推定する

12. examine — 〜を検討する

13. reflect — 〜を反映する

14. establish — 〜を確立する

15. promote — 〜を促進する

【6-2. 日本語 → 英単語】

1. 実質的な — substantial

2. 〜を認識する — recognize

3. 〜を減らす — reduce

4. 〜に取って代わる — replace

5. 貢献する — contribute

6. 〜を促す — encourage

7. 結果 — consequence

8. 〜に影響する — affect

9. 徐々に — gradually

10. 低下する — decline

11. 〜を推定する — estimate

12. 〜を検討する — examine

13. 〜を反映する — reflect

14. 〜を確立する — establish

15. 〜を促進する — promote

【6-3. 文脈空所補充】

1. recognized (認識されてきた)

2. affects (影響する)

3. declines (低下する)

4. substantially (実質的に)

5. established (確立した)