不快指数とは 熱指数・ヒュミデックスの定義と計算方法、体感気温の仕組み

熱指数」（HI、「ヒュミドール」とも呼ばれる）とは、空気の温度と相対湿度を組み合わせて、人間が感じている温度と同等の温度、つまり「どれくらい暑いと感じるか」を測定したものです。その結果は、「体感気温」や「見掛け温度」とも呼ばれています。例えば、湿度が非常に高い状態で気温が90°F（32℃）の場合、熱指数は約105°F（41℃）になります。

人体は通常、発汗（発汗）によって体を冷やしています。しかし、相対湿度が高くなると、蒸発速度が低下するため、体外に排出される熱量が少なくなり、乾燥した空気中よりも多くの熱を保持することになります。このため、ある温度と湿度の組み合わせを、乾燥した空気中のより高い温度で別の温度に関連付ける指標を作成することができます。

熱指数は、1978年にジョージ・ウィンターリングが「ヒュミドール」として開発したもので、その1年後に国立気象局によって採用された。これは、ロバート・G・ステッドマンによって行われた仕事から派生したものです。風寒指数と同様に、暑さ指数には、人体の質量や身長、服装、身体活動量、血液の厚さ、日光や紫外線を浴びる量、風速などの前提条件が含まれています。典型的な値からの大きな逸脱は、知覚された温度を正確に反映しない熱指数の値になります。

カナダでは、ヒートインデックスの代わりに同様のhumidexが使用されています。ヒューミデックスはヒートインデックスとは異なり、相対湿度ではなく露点を使用しています。

熱指数は、水蒸気の分圧が1.6kPaの基準値に等しいときに、実際の空気温度と等しくなるように定義されています。標準的な大気圧（101.325kPa）では、この基準値は露点14℃、混合比0.01（乾燥空気1kgあたり10gの水蒸気）に相当します。これは、海面心理図の気温25℃、相対湿度50％に相当します。

高温では、熱指数を実際の温度よりも高くするために必要な相対湿度のレベルは、低温の場合よりも低くなります。例えば、約27℃（80°F）では、相対湿度が45%であれば、熱指数は実際の温度と一致しますが、約43℃（110°F）では、相対湿度が17%を超えると、熱指数は43℃（110°F）よりも高くなります。

熱指数は、実際の気温が27℃以上、露点温度が12℃以上、相対湿度が40％以上の場合にのみ計算されます。暑さ指数と湿度の数値は、日なたではなく日陰での温度測定に基づいているため、日なたでの測定には十分な注意が必要です。

暑さ指数と風の冷たさは、「見かけの温度」または「相対的な外気温」という単一の用語でまとめて表記されることがあります。

不快指数（Discomfort Index）の定義と計算式

日本でよく使われる「不快指数」は、気温と湿度から人が感じる不快さの程度を簡易に表す指標です。代表的な式（トムの式に基づく簡易式）は次の通りです（温度Tは℃、相対湿度RHは％で入力します）。

不快指数（DI） = 0.81 × T + 0.01 × RH × (0.99 × T − 14.3) + 46.3

この式で得られる数値によっておおよその不快感を判定します。日本でよく用いられる目安は次の通りです（目安であり個人差があります）。

• DI < 55：快適に感じる
• 55〜60：やや不快
• 60〜65：不快
• 65〜70：非常に不快
• 70以上：著しい不快・体調に注意

熱指数（Heat Index / HI）の計算と注意点

熱指数は主に米国で開発・普及した指標で、空気の温度（T、°F）と相対湿度（RH、％）を使った回帰式がよく用いられます。代表的な近似式（NOAAの式）は次の通りです（Tは°F、RHは％）。

HI = −42.379 + 2.04901523T + 10.14333127RH − 0.22475541TRH − 6.83783×10⁻³T² − 5.481717×10⁻²RH² + 1.22874×10⁻³T²RH + 8.5282×10⁻⁴TRH² − 1.99×10⁻⁶T²RH²

この式はおおむねT≳80°F（約27℃）かつRH≳40％の範囲で信頼性が高いとされています。必要に応じて、極端に低湿度や高湿度の範囲で調整式が加えられることがあります。計算は°Fで行われるため、摂氏を使う場合は変換（°F = °C × 9/5 + 32）してから式に代入します。

NOAAの熱指数に対する一般的な危険度の目安（°Fベース）は次の通りです（おおよその°C換算も併記）。

• 80〜90°F（約27〜32℃）：注意（軽い熱疲労の可能性）
• 90〜103°F（約32〜39℃）：非常に注意（脱水や熱疲労のリスク増）
• 103〜124°F（約39〜51℃）：危険（熱中症のリスク高）
• 125°F以上（約52℃以上）：極度の危険（生命の危険）

ヒュミデックス（Humidex）の特徴と計算式

ヒューミデックスはカナダで広く使われる指標で、露点（露点温度）を用いる点が特徴です。一般に次の式で表されます（温度は摂氏）。

Humidex = T + 0.5555 × (e − 10)

ここで e は水蒸気圧（hPa）で、露点Td（°C）を使って次の式で計算します：

e = 6.11 × exp(5417.7530 × (1/273.16 − 1/(Td + 273.16)))

ヒュミデックスは「体感的に何度くらいに感じられるか」を示す値で、数値が高いほど蒸し暑さが強く感じられます。熱指数と違い露点から湿度効果を計算するため、湿気の実効的な影響を直接反映します。

測定上の注意点と制限

• どの指標も標準化された条件（風速、日射、着衣、活動量など）に基づいた「平均的人体」の感覚をモデル化しています。個人の体格、健康状態、服装、活動強度、日射や風の有無によって体感は大きく変わります。
• 気温や湿度は日陰で計測することが前提です。日なたの直射日光下では測定値よりも強く暑さを感じます。
• 熱指数の定義には、論中で触れたように標準の水蒸気分圧値（1.6kPaなど）との対応が使われます。実務上は上記の回帰式や簡易表で扱うことが多いです。
• いずれの指標も屋内・屋外の状況やエアコン、扇風機の効果を直接は反映しません。風速や風向、服装、日光の影響があるときは追加の調整や注意が必要です。

実用的な対策と安全指針

• 暑さを感じたらこまめに水分補給（塩分も適宜補給）を行う。アルコールやカフェインの多量摂取は避ける。
• 長時間の屋外活動や激しい運動は、熱指数や不快指数が高いときは控えるか休憩を増やす。
• 高齢者、乳幼児、持病のある人は特に注意する。冷房のある場所で休ませる、服装を軽くするなど対策を。
• 屋外活動時は直射日光を避け、帽子や日よけを利用する。扇風機は蒸し暑い高湿度条件では逆に効果が小さいことがあるため、状況に応じて冷房を利用する。

以上は不快指数、熱指数（HI）、ヒュミデックスの関係と計算・利用上のポイントです。目的に応じて適切な指標を使い、測定条件や個人差に配慮して判断してください。

質問と回答

Q:暑さ指数とは何ですか?

Q: 暑さ指数を開発したのは誰ですか?

Q: 暑さ指数と湿度指数の違いは何ですか?

Q: 暑さ指数はいつから実際の気温と一致するのですか?

Q: 暑さ指数を計算するために、いつ測定するのですか?

Q: 気温の高い屋外では、どのような注意が必要ですか?

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