高い森、涼しい森
こんにちは、森+LABOです。
夏になると涼しさを求めて山へ、森へと出かけたくなります。
涼しい避暑地の代表と言えば「高原」ですよね。
ところで同じ森でも、里山にある森よりも、高原にある森のほうが涼しいのはなぜなのでしょうか?
今回のこの「高度の違い」についてLABOします。

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低地でも、森が涼しいのはそこに生えている植物のおかげです。
植物は夏の厳しい日ざしを受けても、建築物(コンクリートやアスファルト、タイルや鉄など)のように熱くなりません。
例えば太陽の熱を受けて熱くなったアスファルトの表面温度が70度近くあっても、
葉の表面は34度程度。葉の裏側に至っては、さらに2~3度低い温度に保たれています。
植物は自身が生きて行くために必要な栄養素を光合成によって作り出します。
その際には、根から吸った水分と受けた太陽エネルギーを利用しているのですが、余分な水分を葉から放出します。
この水分が蒸発する際に葉のまわりの熱を奪うので、その周囲の温度が下がり、
葉の表面温度も構造体のように熱くなりすぎることなく、気温よりも低い温度で保たれていきます。
これを「蒸散(または蒸発散)」と言い、一般的な植物では、太陽から入射する熱のほぼ半分は蒸散に伴って失われています。
蒸散によって冷やされた空気は樹木の下へと下がり、その熱の移動が、木陰へ微かな風を起こします。

夏の暑い日に樹木の下へ行くと、なんとなく涼しく感じるのは、気のせいではなく、植物による確かな熱の移動(やりとり)が起こっているからなのです。
さらにこの効果は、森のように植物がまとまって存在することで、より大きなものとなっていきます。
詳しくは「(森+LABOバックナンバー)涼しい風の吹くまち~森が涼を生む~」をどうぞ。
でも同じ森でも、高原の森の方が涼しいのはなぜでしょうか?
それは単純に森の「高度の違い」によります。

ポイントは「気圧」と「空気」です。
気圧とは「気体の圧力」のこと。これだけだとなんのこっちゃ?ですよね。
海の中をイメージすると分かりやすいのですが、深海ほど、上にある水の重みがかかる分、水面に比べて水圧が高くなります。
これを地上で置き換えてみます。
空気も物質なので、質量をともなっています。
地球を覆っている大気の重さ分、空気には圧力がかかっています。
つまり自分の上にある大気の量が多いほど圧力が多くかかり、大気の量が少なくなるほどかかる圧力が少なくなります。
私たちが普段生活している東京森都心と富士山を例に比較すると、東山ニュータウンの一番高い場所の標高は約140m。
富士山は山頂で3776m、樹海が広がる1合目~5合目でも1400m~2300mほどあります。
1合目と東山の一番高い場所の高低差は約10倍もあるわけです。
気圧が低くなると含まれる空気の濃度が下がります。
含まれる空気の濃度が薄くなると、空気が膨張し、空気の温度が下がります。
高度が100mごとあがるごとに温度は0.65度ずつ下がるので、10倍の高度差がある場所では6.5度違います。
富士山の山頂では地上から25度も気温が低くなるわけです。
これが高原にある森が涼しい理由です。