慈溪市氣候舒適度分析初探

盧 瑩，夏靜雯，林 帆，茅吉鋒，韋 穎，林宏偉*

1.慈溪市氣象局，浙江慈溪 315300；2.寧波市鄞州區(qū)氣象局，浙江寧波 315194；3.南京信息工程大學(xué) 雷丁學(xué)院，江蘇南京 210044

慈溪市地勢(shì)南高北低，呈丘陵、平原、灘涂三級(jí)臺(tái)階狀朝杭州灣展開，氣候要素隨地形呈現(xiàn)明顯的空間分布特征，氣候資源豐富。

近年來，慈溪市深耕地域文化底蘊(yùn)，全域旅游建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，人居環(huán)境不斷改善。市民短途休閑旅游日益增多，鄉(xiāng)村游、休閑度假游需求增多，氣候條件成為休閑、居住的重要影響因素。氣候舒適度是人群對(duì)氣候因子感覺的適宜程度，是人們?cè)u(píng)價(jià)宜居城市的重要指標(biāo)之一[1-4]。適宜的氣候條件可以為人們的出行、居住提供良好的條件，而惡劣的氣候條件則會(huì)影響人們休閑和居住地選擇[5]。

國外學(xué)者對(duì)氣候舒適度的研究起步較早，1966年就提出了氣候舒適性指數(shù)，在暴露試驗(yàn)的基礎(chǔ)上Oliver提出溫濕指數(shù)和風(fēng)寒指數(shù)數(shù)量表。國內(nèi)學(xué)者20世紀(jì)80年代開始關(guān)注氣候舒適度研究，廖善剛[6]在評(píng)價(jià)福建省旅游氣候舒適度時(shí)提出了綜合舒適度指標(biāo)。利用2017—2021年慈溪市氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù)，對(duì)比分析了慈溪市全域氣候舒適度的時(shí)空間分布特征，以此為慈溪全域旅游和共富共美宜居提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

慈溪市氣象自動(dòng)站經(jīng)2013年加密，在空間分布上已能較好地反映慈溪?dú)夂蛱攸c(diǎn)。采用2017—2021年慈溪國家基本站和24個(gè)區(qū)域氣象自動(dòng)站資料，其中，中心城區(qū)3個(gè)街道采用慈溪國家基本氣象站數(shù)據(jù)資料，其余各鎮(zhèn)(街道)和寧波前灣新區(qū)各選取1個(gè)站點(diǎn)，南部山區(qū)選取5個(gè)站點(diǎn)，沿杭州灣選取2個(gè)站點(diǎn)。同時(shí)，選取慈溪國家基本氣象站、達(dá)蓬山站、上橫街站和濕地公園站分別作為城區(qū)、山區(qū)、城鎮(zhèn)和海濱的代表站點(diǎn)。

1.2 研究方法

氣候舒適度通常與氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象因子密切相關(guān)，采用目前國內(nèi)最常用的人體舒適度指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。

式(1)中，Kssd為人體舒適度指數(shù)，式(2)中，S為綜合舒適度指數(shù)，t為平均氣溫(℃)，RH為平均空氣相對(duì)濕度(%)，V為距地面10 m高度處平均風(fēng)速(m/s)。其中，Kssd可用于定義人體舒適度級(jí)別，根據(jù)中國氣象局統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將人體舒適度指數(shù)劃分為Ⅰ～Ⅸ級(jí)(表1)。S可用于定義綜合舒適度級(jí)別。根據(jù)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)方法的有關(guān)資料將綜合舒適度指數(shù)劃分為Ⅰ～Ⅵ級(jí)[7-8]。

表1 人體舒適度和綜合舒適度指數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)比分析

根據(jù)公式(1)和(2)，分別得出慈溪國家基本氣象站、達(dá)蓬山站、上橫街站和濕地公園站4個(gè)代表站點(diǎn)的人體舒適度指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)[9-11]。統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表2)表明：慈溪市年平均氣候舒適度(2個(gè)指數(shù))均位于舒適區(qū)間(較舒適、舒適和非常舒適統(tǒng)稱為舒適區(qū)間，其他統(tǒng)稱為不舒適區(qū)間，下文同)；其中，1—2月和12月為氣象學(xué)意義上的冬季。3月冬春轉(zhuǎn)換，氣溫較低，氣候舒適度屬不舒適區(qū)間，休閑出行體驗(yàn)感差；慈溪市平原和環(huán)杭州灣沿岸4—6月、9—10月氣候?qū)偈孢m區(qū)間，而南部部分海拔超過300 m山區(qū)5—10月屬舒適區(qū)間。總體而言，5月和10月慈溪市氣候舒適度最舒適，居住環(huán)境條件最佳，再加上節(jié)假日相對(duì)集中，最適宜休閑出行。

但7—8月2個(gè)指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果呈現(xiàn)較大差異，除南部海拔在300 m的以上的山區(qū)外，人體舒適度指數(shù)結(jié)果顯示慈溪市大部分地區(qū)氣候?qū)俨皇孢m區(qū)間；而綜合舒適度指數(shù)結(jié)果顯示慈溪市全域氣候非常舒適。7、8月慈溪國家基本站平均氣溫分別為29.1、29.5℃，極端最高氣溫超過40℃，氣溫的差異可能是導(dǎo)致盛夏季節(jié)綜合舒適度指數(shù)結(jié)果在慈溪市適用性較差的因素。因此，下文將采用人體舒適度指數(shù)表征慈溪市氣候舒適度。

2.2 氣候舒適度的季節(jié)分布

選取1、4、7、10月分別代表冬、春、夏、秋季，統(tǒng)計(jì)得出慈溪市不同季節(jié)氣候舒適度的空間分布特征(圖1)。其中，冬季寒冷干燥，慈溪全市氣候舒適度均為不舒適，不適宜出行休閑，南部海拔高于300 m以上山區(qū)更是很不舒適，但全市未出現(xiàn)很冷、極不舒適(Ⅰ級(jí))的地區(qū)。夏季慈溪總體高溫炎熱，氣候舒適度不舒適，市民出行意愿低，多以室內(nèi)活動(dòng)為主，但南部300 m以上山區(qū)氣候舒適，適宜休閑避暑，全市未出現(xiàn)很熱、極不舒適(Ⅸ級(jí))地區(qū)。春、秋兩季相對(duì)舒適，適宜出行休閑，盡量選擇平原地區(qū)，南部300 m以上山區(qū)夜間偏涼，相對(duì)慈溪其余地區(qū)稍顯不舒適。

圖1 慈溪市冬(a)、春(b)、夏(c)、秋(d)季氣候舒適度的空間分布

2.3 氣候舒適度的白天分布

人類居住活動(dòng)、休閑出行對(duì)白天時(shí)段的氣候舒適度更為關(guān)注，因此選取08:00～20:00分時(shí)段對(duì)氣候舒適度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[12-15]。結(jié)果表明：冬季氣溫偏低，1月慈溪國家基本氣象站平均氣溫僅為5.1 ℃，白天時(shí)段全市人體舒適度指數(shù)低于50，為不舒適，其中，達(dá)蓬山站更不舒適，市民休閑出行意愿降低。春季白天時(shí)段氣候舒適度時(shí)間逐漸增加，除南部高山區(qū)早晚涼屬不舒適外，慈溪市其余地區(qū)人體舒適度指數(shù)在50～60之間，宜踏青休閑，市民休閑出行意愿增強(qiáng)，居住氣候舒適度提高，隨著氣溫持續(xù)回暖，氣候舒適度進(jìn)一步提高。夏季慈溪市總體高溫悶熱，白天大部分地區(qū)人體舒適度指數(shù)高于75，氣候暖不舒適，市民休閑出行意愿降低，而慈溪市南部400 m以上山區(qū)除13:00左右氣候偏暖不舒適外，白天其余時(shí)段氣候舒適、適宜市民休閑避暑。秋季是慈溪市氣候舒適度最佳季節(jié)，全市普遍進(jìn)入氣候舒適季節(jié)，白天時(shí)段均適宜市民休閑外出、居住條件適宜。

2.4 夏季氣候舒適度的垂直分布

夏季慈溪市整體舒適度處于不舒適區(qū)，但南部海拔300 m以上山區(qū)仍屬舒適區(qū)。由此可見，夏季氣候舒適度與海拔呈現(xiàn)一定的相關(guān)性，因此還分析了夏季慈溪慈溪市氣候舒適度的垂直分布特征。在4個(gè)代表站點(diǎn)的基礎(chǔ)上，增加4個(gè)海拔高于50 m的站點(diǎn)，分析7、8月白天時(shí)段不同海拔站點(diǎn)氣候舒適度分布特征。結(jié)果表明，海拔低于300 m的站點(diǎn)，白天時(shí)段人體舒適度指數(shù)高于75，屬于暖不舒適，但其中海拔相對(duì)較高的大山站和長溪站人體舒適度指數(shù)出現(xiàn)高值，尤其是大山站7—8月12:00～17:00氣候舒適度指數(shù)均高于80，屬于熱很不舒適。這可能與2站的地理位置有關(guān)，2個(gè)站點(diǎn)處于山間較低處類峽谷地形，白天時(shí)段雖氣溫較低，但相對(duì)濕度較高、風(fēng)速偏小，氣候舒適度指數(shù)仍較高。海拔300 m左右山區(qū)，早晚氣候舒適，白天時(shí)段中午前后(五磊寺站12:00～15:00，匡堰站約10:00～17:00)屬暖不舒適，且隨著海拔升高不舒適時(shí)間變短，總體適宜市民休閑出行。海拔超過400 m的達(dá)蓬山站，僅8月13:00屬暖不舒適外，其他各時(shí)次人體舒適度指數(shù)均低于75，達(dá)舒適，適宜市民避暑休閑。

3 結(jié)論

(1)人體舒適度指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)作為2種使用較廣泛的氣候舒適度指數(shù)在慈溪市總體適用，但夏季綜合舒適度指數(shù)更適宜于緯度較高和海拔在400 m以上的地區(qū)，因此，采用人體舒適度指數(shù)表征慈溪市氣候舒適度更為適宜。

(2)慈溪年平均氣候舒適度舒適，人體舒適度指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果未出現(xiàn)很冷(Ⅰ級(jí))和很熱(Ⅸ)情況，全年各月平均指數(shù)在34.39～79.06之間，季節(jié)特征明顯。

(3)與浙江各地相同，慈溪?dú)夂蚴孢m度最適宜的月份是5、10月。最不舒適的月份出現(xiàn)在1月，統(tǒng)計(jì)的所有站點(diǎn)全部均屬于不舒適區(qū)間，南部海拔較高山區(qū)屬于冷、很不舒適。7、8月慈溪市天氣悶熱，南部海拔300 m以上山區(qū)氣候總體舒適。

(4)白天時(shí)段(08:00～20:00)除冬天整體屬不舒適區(qū)間外，春、秋季是慈溪市氣候舒適度最佳的季節(jié)，宜居條件佳，適宜慈溪市民外出休閑。夏季慈溪市南部氣候舒適度呈現(xiàn)一定的垂直分布，海拔較高的山區(qū)適宜市民乘涼避暑。

(5)除了氣溫、濕度、風(fēng)速外，氣壓、降水、衣著對(duì)因素氣候舒適度的影響也很大，尤其影響市民出行，有待進(jìn)一步研究。