承德市人體舒適度分析與指數(shù)預(yù)報

周士茹 岳春煜

摘要 ?利用1951—2015年氣象資料，并結(jié)合承德地區(qū)氣候特征，從氣象角度分析影響人體舒適度指數(shù)的主要因子大氣溫度、濕度、風等，總結(jié)人體舒適度計算方法，并確定相應(yīng)預(yù)報等級，為更好地建設(shè)承德市城市氣象服務(wù)體系提供思路和依據(jù)。

關(guān)鍵詞人體舒適度;指數(shù)預(yù)報;氣象因子

中圖分類號：P463.3文獻標識碼：A文章編號：2095-3305（2019）03-080-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.033

隨著人們生活水平的提高和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們越來越關(guān)注環(huán)境給生活造成的影響，同時對氣象服務(wù)提出更高要求。人體舒適度就是城市氣象預(yù)報的一種，通過對人體舒適度分析及預(yù)測，可給市民提供氣象參考，根據(jù)各種氣象要素變化及時調(diào)整并采取一些防范措施以適應(yīng)環(huán)境，合理安排出行。筆者針對承德市氣候特征，初步分析其對人體舒適度的影響，但是由于技術(shù)有待完善，在未來還需進一步細化研究。

1承德市氣候特征

承德市地處燕山山地，溝壑縱橫，地形地貌復(fù)雜，最北部為圍場高原，高原以下為燕山山地，霧靈山為承德市最高峰，海拔2 118 m。復(fù)雜的地勢地貌決定了承德市具有顯著的區(qū)域性氣候特征，屬中溫帶大陸性季風型、半干旱半濕潤山地氣候，四季分明，水熱同季，冬長夏短，春長秋短。

從1951年1月1日到2015年5月1日的氣象資料統(tǒng)計看，承德市全年日照時數(shù)在999～3 088.5 h，日照時數(shù)以3—5月最多，11月至次年2月最少。年平均氣溫在7.2～10.2℃，自有氣象記錄以來極端最高氣溫大部區(qū)縣都突破40℃，為40.3～43.3℃，年極端最高氣溫雙橋區(qū)2000年7月14日達43.3℃，極端最低氣溫大部地區(qū)在-30℃以上，只有壩上地區(qū)出現(xiàn)過-42.9℃（1957年1月12日），以及平泉縣出現(xiàn)過-31.4℃（1990年1月31日），其他區(qū)縣極端最低氣溫一般在-24.9～29.9℃，多出現(xiàn)在12月至次年2月，其中1月出現(xiàn)幾率最大。年平均風速在0.6～2.0 m/s，年大風日數(shù)平均13.1 d，一般春季風速較大。年平均相對濕度在50%～63%，年最小相對濕度一般出現(xiàn)在冬春季。

2影響人體舒適度氣象因子

2.1氣溫對人體舒適度的影響

氣溫是影響人體舒適度最主要的氣象要素之一，人體通過產(chǎn)生熱能或減少能量散發(fā)，以輻射、傳導(dǎo)、對流、蒸發(fā)等方式與環(huán)境交換熱能，來保持體溫恒定。當氣溫高于人體皮膚溫度時，不利于人體熱量散發(fā)，人體就會通過出汗來散熱;當氣溫低于人體皮膚溫度時，人體通過產(chǎn)生熱或減少熱量散發(fā)保持體溫恒定。

2.2風對人體舒適度的影響

風對人體的熱平衡有直接影響，風會加速空氣流動，促進人體與空氣熱量交換，所以天熱時風能給人舒適感，但當氣溫>36℃時，人體表溫度會通過風流動而上升，不利于人體與空氣熱量交換，當氣溫較低時，風能使機體散熱加快，加劇人體不舒適感。風速每增加1 m/s，會使人感到氣溫下降2～3℃，風越大散熱越快，人就越感到寒冷不適。

2.3濕度對人體舒適度的影響

氣溫適中時，濕度對人體舒適度影響并不顯著。當氣溫較高或較低時，其波動對人體熱平衡就變得非常重要。如氣溫在15℃時，即使相對濕度波動達60%，對人體的影響也僅為氣溫變化1℃作用。而當溫度在21～27℃時，若相對濕度波動達60%時，人體散熱量就有明顯差異。當環(huán)境溫度較高時，濕度增大會加劇人體對熱的感覺，當環(huán)境溫度較低，尤其冬季天氣陰冷潮濕時，空氣中相對濕度較高，加速機體散熱，寒冷不適也會更加明顯。

3舒適度指數(shù)計算及等級劃分

3.1舒適度指數(shù)公式

影響人體舒適度的因素很多，如體感溫度、太陽輻射等，但氣溫、相對濕度、風速這3個氣象要素對人體舒適度影響最大。該研究主要考慮氣溫、相對濕度、風速這3個氣象要素的影響，并遵守氣象部門常用生活氣象指數(shù)等級的劃分，在一系列公式篩選和比對之后，最終采用舒適度指數(shù)計算方法：

其中，K是舒適度指數(shù)，T是最高氣溫，U是相對濕度，V是風速。

3.2舒適度指數(shù)預(yù)報方法

提取短期天氣預(yù)報要素（天氣現(xiàn)象、T=最高氣溫），中央氣象臺天氣預(yù)報要素（U=14時相對濕度，V=14時風速，TC=總云量，LC=低云量），利用公式（1）計算舒適度指數(shù)。此公式對于晴天預(yù)報效果較好，但對陰天及有降水天氣計算結(jié)果并不精確，因此考慮氣溫預(yù)報、相對濕度預(yù)報及風速預(yù)報均可能出現(xiàn)一定誤差，根據(jù)季節(jié)和特殊天氣訂正。

①根據(jù)季節(jié)進行舒適度調(diào)整：冬季舒適度指數(shù)為3～4級，春季為1～3級，夏季為2～4級，秋季為1～3級。②特殊天氣對舒適度指數(shù)判定：春季污染、大風、沙塵，秋季重污染天氣，則舒適度指數(shù)為4級;如果預(yù)報日出現(xiàn)陰天或降水天氣（日最高氣溫可能預(yù)報為當天20：01氣溫，第2 d白天氣溫并不能在報文體現(xiàn)，一般參考系統(tǒng)預(yù)報11和14 h總云量、氣溫等），春、秋季舒適度指數(shù)則為3級，夏季舒適度指數(shù)為2級。

4承德市人體舒適度年評價

承德市屬中溫帶大陸性季風型、半干旱半濕潤山地氣候，四季分明，季節(jié)特征差異顯著，氣溫年較差較大，如2015年月最高氣溫37.6℃，最低氣溫-23.7℃，各月平均氣溫舒適度和最高氣溫平均舒適度、最低氣溫平均舒適度見表1。

5承德市人體舒適度日評價

承德市晝夜溫差大，如2015年平均氣溫日較差13℃，平均氣溫9.5℃，年極端最高氣溫達37.6℃，年極端最低氣溫達-17.5℃，用日平均描述人體舒適度并不客觀，選取時段平均人體舒適度供參考，如2017年5月7日日較差達24.3℃，氣溫日變化及人體舒適度見表2。

6結(jié)語

從氣溫、相對濕度、風速這3個氣象要素進行人體舒適度計算，考慮氣溫預(yù)報、相對濕度預(yù)報及風速預(yù)報均可能有一定誤差，需根據(jù)季節(jié)和特殊天氣進行指數(shù)訂正。由于影響人體舒適度的因子還有很多，如環(huán)境差異、太陽輻射、體感溫度、著裝等，目前計算方法還有待進一步研究和完善。

參考文獻

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責任編輯：鄭丹丹