旅游氣候舒適度指數(shù)比較分析
——以嵊泗縣為例

陶燁明，虞佳維

(浙江省嵊泗縣氣象局，浙江 嵊泗 202450)

1 引言

氣候舒適度是對人類在不同氣候條件下舒適感的一個生物氣象評價指標(biāo)，與太陽輻射、氣溫、相對濕度、風(fēng)力等多種氣象因子息息相關(guān)。20世紀(jì)70年代，國外學(xué)者便已開始探索氣象條件與人體舒適度的關(guān)系，國內(nèi)外已有諸多學(xué)者就氣候舒適度提出了很多評價指標(biāo)，如奧利弗提出的溫濕指數(shù)[1]；特吉旺提出的風(fēng)效指數(shù)[2]，廖善剛提出的綜合舒適指數(shù)[3]以及中央臺常用的KSSD經(jīng)驗公式[4]等。氣候舒適度在某種程度上影響著旅游業(yè)的發(fā)展，影響著旅客對旅游地的滿意度，隨著嵊泗旅游業(yè)的發(fā)展，分析比較各種旅游氣象指數(shù)，選取更符合本地實際的指數(shù)，為后期開發(fā)制作旅游氣象服務(wù)產(chǎn)品做準(zhǔn)備將是當(dāng)?shù)貧庀蠊ぷ髡叩囊豁椫匾蝿?wù)。

2 國內(nèi)外主要旅游氣候舒適度指數(shù)

2.1 溫濕指數(shù)

溫濕指數(shù)(THI)又稱有效溫度，顧名思義，該指數(shù)綜合考量溫度與濕度對人體感受的影響，并將之量化體現(xiàn)。其計算公式為：

THI=(1.8T+32)-0.55(1-RH)×(1.8T-26)

(1)

式(1)中：THI為溫濕指數(shù)，T為攝氏溫度(℃),RH為相對濕度(%)。

2.2 風(fēng)效指數(shù)

風(fēng)效指數(shù)(K)是風(fēng)寒指數(shù)(WCI)的升級版本，它在原本風(fēng)寒指數(shù)考慮了風(fēng)速與氣溫對裸露人體影響的基礎(chǔ)上，加入了太陽輻射作用給人體帶來的增溫影響，反映了體表單位面積與周圍環(huán)境之間的熱交換率(正值為吸熱，負(fù)值為散熱)。其計算式為：

(2)

式(1)中：K為風(fēng)效指數(shù)，V為風(fēng)速(m/s)，T為攝氏溫度(℃)，s為日照時數(shù)(h/d)。

2.3 綜合舒適指數(shù)

廖善剛在陸鼎煌研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合福建省當(dāng)?shù)貙嶋H，全面考慮氣溫、風(fēng)速和相對濕度3個氣候要素對福建省人體舒適度的影響，對陸鼎煌提出的綜合舒適度指標(biāo)[3]進行了訂正。計算式為：

S=0.5(|T-20|)+0.08(|RH-70|)+0.5(|V-2|)

(3)

式(3)中：S為綜合舒適度指數(shù)，T為攝氏溫度(℃)，RH為相對濕度(%)，V為風(fēng)速(m/s)。

2.4 人體舒適度指數(shù)

KSSD經(jīng)驗公式是近年來我國氣象臺站較為常用的，同時也是近年較為流行的一種人體舒適度表達(dá)方式[4]，該公式在溫濕指數(shù)的基礎(chǔ)上，考慮了風(fēng)速對人體感溫度的影響，對溫濕指數(shù)進行了補充，計算式如下：

(4)

式(4)中：ICHB為人體舒適度指數(shù)，T為攝氏溫度(℃)，RH為相對濕度(%)，V為風(fēng)速(m/s)。

3 國內(nèi)外主要氣候舒適度比較分析

本文采用嵊泗國家基準(zhǔn)氣候站1970-2019年地面觀測數(shù)據(jù)，計算出嵊泗常年各月氣溫、相對濕度、風(fēng)速和日照時數(shù)的平均值，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合上述計算公式，計算出溫濕指數(shù)(THI)、風(fēng)效指數(shù)(K)、綜合舒適度指數(shù)(S)和人體舒適度指數(shù)()的值，結(jié)果如下表1。

查閱各指數(shù)分級表(表略)內(nèi)容，分別確定各指數(shù)的評價結(jié)果，評價結(jié)果如圖1。

3.1 評價結(jié)果差異分析

由圖1分析可知，不同指數(shù)對同一地區(qū)同一月份的評價可能出現(xiàn)顯著差異。在嵊泗地區(qū)，不同指數(shù)對4月體感舒適度的評價出現(xiàn)的差異最為顯著，各指數(shù)的評價結(jié)果均不相同，且風(fēng)效指數(shù)與綜合舒適指數(shù)的評價結(jié)果截然相反，前者評價為非常舒適，后者評價為極不舒適，客觀來說，嵊泗4月平均氣溫為13.7 ℃，平均相對濕度在80%左右，平均風(fēng)速6.7 m/s，溫度略偏低，濕度適中，風(fēng)力略偏大，太陽輻射和紫外線不強，總體氣候略偏冷，對大部分人來說還是較為舒適的，風(fēng)效指數(shù)和綜合舒適指數(shù)的評價與嵊泗實際有一定出入。從各指數(shù)整體評價效果看，綜合舒適指數(shù)從12月至次年4月均評價為極不舒適，而夏季7～8月份反而評價為舒適，總體來看對夏半年評價偏高，對冬半年評價嚴(yán)重偏低。人體舒適指數(shù)同樣存在對夏半年評價偏高，整個夏半年的氣候評價除8月是舒適以外，都是非常舒適，這與實際還是有一定區(qū)別。溫濕指數(shù)與風(fēng)效指數(shù)評價結(jié)果的趨勢具有較好的一致性，風(fēng)效指數(shù)夏半年評價效果較為客觀，但冬半年評價偏高，溫濕指數(shù)對冬半年評價較為客觀，對夏半年評價略偏低，對嵊泗的氣候舒適度評價最好采用分段評價，11月至次年4月采用溫濕指數(shù)進行評價，5～10月份采用風(fēng)效指數(shù)進行評價。

表1 嵊泗縣各指數(shù)逐月計算值

(注：1極不舒適；2不舒適；3較不舒適；4較舒適；5舒適；6非常舒適)

3.2 產(chǎn)生差異的原因

國內(nèi)外專家學(xué)者在研究氣候舒適度時，多采用生物氣象指標(biāo)描述氣象因子對人的體感感受，本文所采用的4種氣候舒適度指標(biāo)亦是如此，但由于各家指數(shù)對氣候評價的側(cè)重有所不同，評價效果也有所不同。溫濕指數(shù)主要描述的是經(jīng)過濕度因子訂正后的溫度給人的感受，側(cè)重點在于人與環(huán)境間的熱交換，就其在嵊泗地區(qū)的應(yīng)用而言，嵊泗地處海島，常年風(fēng)速較大陸地區(qū)偏大，大風(fēng)的影響會使得實際體感溫度較實際偏低，這便導(dǎo)致了溫濕指數(shù)對嵊泗夏半年氣候舒適度的評價較實際偏低。風(fēng)效指數(shù)強調(diào)的也是體表與周圍環(huán)境的熱交換，與溫濕指數(shù)不同的是，該指數(shù)引入風(fēng)速影響，將體表散溫納入公式考慮范圍，并引入了日照時數(shù)的影響，將太陽輻射給人體的增溫，但同樣因為嵊泗地處海島，四季相對濕度較大陸地區(qū)普遍偏高，因此風(fēng)效指數(shù)考慮時忽略濕度影響，對嵊泗冬半年的濕冷有一定程度的低估，這可能是風(fēng)效指數(shù)冬半年評價較實際偏高的原因。廖善剛的綜合舒適指數(shù)是依據(jù)福建省實地環(huán)境與人體感覺最舒適的氣象要素的差距大小進行評價的，由于該指數(shù)主要是根據(jù)福建省的氣候情況進行訂正的，與嵊泗典型亞熱帶海洋性氣候的氣候特征、各氣象要素的影響權(quán)重有所不同，最終導(dǎo)致了綜合舒適度指數(shù)在嵊泗地區(qū)適用的水土不服。人體舒適度指數(shù)是我國氣象臺站較為常用的經(jīng)驗公式，具有普遍性，但當(dāng)其應(yīng)用于嵊泗地區(qū)，其針對性和代表性便有待商榷了，事實也證明該指數(shù)是以上4種指數(shù)中最不適宜在嵊泗使用的。

4 結(jié)語

(1)采用不同氣候舒適度指數(shù)對嵊泗旅游氣候舒適度的評價結(jié)論有較大的差別，對嵊泗地區(qū)而言，可以考慮采用分段評價：冬半年(11月至次年4月)采用溫濕指數(shù)進行評價，夏半年(5月至10月)采用風(fēng)效指數(shù)進行評價。

(2)影響氣候舒適度的氣象要素很多，除以上指數(shù)采用的溫度、相對濕度、風(fēng)速、日照時數(shù)等因子，氣壓、降水、災(zāi)害性天氣、紫外線、空氣質(zhì)量等也將影響氣候舒適度評價，在后續(xù)指數(shù)開發(fā)中，更應(yīng)該因地制宜，將更多影響因子納入評價體系，開發(fā)出具有本地特色的舒適度指數(shù)。