四川省氣象舒適度指數研究

陳婷++孫明++郭潔++梁津

【摘 要】近年來公眾的社會環境意識大為增強，對生活環境質量給予了越來越多的關注，并對環境舒適度預報的需求越來越強烈，如公眾常常對天氣預報的氣溫與人體實際感覺的氣溫產生疑惑，對于相同的溫度，人體的感覺有時候是截然不同的，這說明單一的氣象要素預報已經不能滿足公眾的需求，而生活氣象指數綜合了多種氣象因子，可用于描述天氣對公眾的生活的影響。根據四川盆地的氣候特征及近年來氣候變化的主要特征，按照新的氣象舒適度指數標準，對原有的舒適度指數范圍進行了重新劃分，并將重新劃分后的舒適度指數應用到了預報工作中，經檢驗新的舒適度指數穩定可靠。

【關鍵詞】氣象 舒適度指數 生活指數

1 前言

目前氣象部門通過電視、報紙、互聯網、手機短信等媒體平臺公開發布的生活氣象指數產品主要有：舒適度指數、晨練指數、紫外線指數、穿衣指數、感冒指數、旅游指數、洗車指數、晾曬指數。8種指數預報產品是在氣象部門常規天氣預報和精細化預報的基礎上，根據氣象因子如溫度、濕度、風、降水、云量、能見度、紫外線、日照、輻射等與不同指數的關聯程度，應用回歸方程、多級判別法或模糊綜合判別法建立的指數預報模型，依據專家打分法和經驗法劃分等級指標標準，制定指數等級及其相應的提示用語。

2 舒適度簡介

氣象條件通過人體感受器官影響人體不同部位[1]。20世紀90年代，人體舒適度指數概念被引入我國[2]，人體舒適度指數是一類群體性感覺指標，它以氣象環境及其變化為因子，以人體生理過程和主觀感覺為主要依據和研究對象，分析和研究外界環境及其變化對人體產生的影響。人體舒適度評價不同氣候環境下人體的舒適感覺，即考慮了氣溫、濕度、風等氣象要素對人體的綜合作用后，一般人群對外界氣象環境感受到舒適與否及其程度[3]。各省氣象專家根據本地氣候特征對其進行本地化后應用到了實際工作中。

2.1 溫度對舒適度的影響

溫度是影響舒適度的最主要因素，人體的熱平衡機能、體溫調節、內分泌系統、消化器官等人體的生理功能受到多種氣象要素的綜合影響。人是恒溫動物，在一定的氣溫范圍內，人體會根據冷熱適應和調節。當氣溫大于28℃時，人體會通過出汗散熱來適應溫度，但與此同時，出汗會使體內鹽分逸失，并引起末梢血管擴張加重心臟負擔；高溫還會影響人的某些高級神經活動。當氣溫小于17℃，人體通過產生熱或減少散熱來保持體溫的恒定，如添加衣服可以減少熱量的散失[4]。

2.2 濕度對舒適度的影響

由于濕度主要影響人體的熱代謝和水鹽代謝。當氣溫適中時，濕度對人體的影響并不顯著，而當氣溫較高或較低時，其波動對人體的熱平衡和溫熱感就非常重要。例如，氣溫在15.5℃時，即使相對濕度波動達50%，對人體的影響也僅為氣溫變化1℃的作用。而當溫度在21—27℃時，若相對濕度改變為50%時，人體的散熱量就有明顯差異，相對濕度在30%時，人體的散熱量比相對濕度在80%時多；而當相對濕度超過80%時，由于高溫高濕影響人體汗液的蒸發，機體的熱平衡受到破壞，所以人體會感到悶熱不適。隨著溫度的升高，這種情況將更趨明顯。當冬季的天氣陰冷潮濕時，由于空氣中相對濕度較高，身體的熱輻射被空氣中的水汽所吸收，加上衣服在潮濕的空氣中吸收水分，導熱性增大，加速了機體的散熱，使人感到寒冷不適。

2.3 風對舒適度的影響

風對體溫的調節與氣溫和空氣濕度有關，如果氣溫低于皮膚溫度，風能使機體散熱加快。風速每增加1米/秒，會使人感到氣溫下降了2-3℃，風越大散熱越快，人就越感到寒冷不適；反之如果氣溫高于皮膚溫度，氣流同時起到加熱和散熱兩種作用。

3 舒適度分級研究

人體舒適度指數包括兩個指數：溫濕指數和風寒指數，溫濕指數表示溫度和濕度對人體的綜合作用，風寒指數表示溫度和風對人體的綜合作用。一般情況下，溫濕指數應用于5-9月；風寒指數應用于10-4月。溫濕指數是熱應力的舒適指標，表示人體的熱與溫度、濕度的關系，即為濕度訂正以后的溫度。用下式求得：

（1）

式中：Td為華氏溫度（℉），RH為相對濕度。其中Td（℉）=Td（℃）×9/5+32求得。風寒指數又稱風冷力指數，適用于室外寒冷環境下，反映風速及氣溫對裸露人體的影響。主要考慮冬季氣溫、風速對人體舒適度的影響程度。公式為：

（2）

式中：V為風速（m/s）；T為氣溫（℃）。

3.1 舒適度九級標準

2005年，羅禮洪等[3]利用計算公式（1）將人體舒適度氣象指數將分為九級，分級見表1。

表1 人體舒適度氣象指數

等級 指數范圍 服務用語

1級 I<25 寒冷，感覺極不舒適

2級 25≤I<40 冷，感覺不舒適

3級 40≤I<50 偏冷或較冷，大部分人感覺不舒適

4級 50≤I<60 偏涼或涼，部分人感覺不舒適

5級 60≤I<70 普遍感覺舒適

6級 70≤I<79 偏熱或較熱，部分人感覺不舒適

7級 79≤I<85 熱，感覺不舒適

8級 85≤I<90 悶熱，感覺很不舒適

9級 I≥90 極其悶熱，感覺極不舒適

3.2 舒適度四級標準

2014年，減災司下發了氣象部門常用生活氣象指數產品，其將舒適度指數劃分為四級標準。級別內涵對應人體感覺天氣舒適程度，分別為舒適、較舒適、不舒適、非常不舒適，由一級至四級舒適度依次下降，但由于全國各地氣候特征差異大，不同地方的公眾對氣象舒適度的感覺差異很大，對各地的舒適度指數范圍并沒有具體給出。

4 四川省舒適度分級預報

四川盆地年平均氣溫明顯高于同緯度其他地區，特別是在冬季，由于冷空氣受到了北方秦嶺大巴山阻擋，四川盆地冬季平均溫度比長江中下游地區高出許多，與廣東北部地區基本相當。年積溫比同緯度高，無霜期較同緯度其他地區長。四川盆地的東南部地勢相對較低有利水汽輸送，西北部山區地勢相對較高不利于水汽的散失，導致空氣濕度高，多陰雨天氣，多霧，是我國年日照時間最少的地區之一。四川盆地封閉的地形，導致盆地常年風速偏低，是我國年平均風速最小的地區之一。四川盆地東部和西部氣候有許多共同點，也有很明顯的差異。東部一般在5-6月多雨，7-8月受副熱帶高壓控制，高溫干旱，成為中國夏季氣溫最高的地區之一；西部4-5月則多春旱，7-8月受西南暖濕氣流影響而多雨。endprint

根據上述四川盆地的主要氣候特征，在所有氣象因子中，氣溫和濕度對人體的舒適感覺影響最大，即在四川盆地的舒適度指數討論中，可簡化為對溫濕指數的討論。在半世紀四川氣候變遷的研究中，1961-2013年，四川省年平均氣溫上升趨勢明顯，四季平均氣溫均呈變暖趨勢，冬秋季平均氣溫最明顯。全省年平均氣溫升高了0.74℃。其中2013年四川年平均氣溫15.8℃，比常年偏高0.9℃，和2006年同為1961年以來的最暖年。與此同時，雖然四川氣候潮濕，但1961-2013年，四川省年平均相對濕度呈明顯的減小趨勢，平均每10年減少0.5%。特別是進入21世紀以來減小趨勢更加明顯，平均每10年減少4.1%。綜合四川盆地的氣候特征，及四川盆地東西部城市的差異，并考慮四川氣候的變暖、變干趨勢以及預報員經驗，按照減災司四級分類標準對原有九級指數范圍進行了重新劃分，經過訂正和完善后，分類結果如表2，并已應用在了氣象生活指數日常預報中。

表2 人體舒適度氣象指數

等級 指數范圍 服務用語

一級 55≤I<72 舒適

二級 45≤I<55，72≤I<81 較舒適

三級 25≤I<45，81≤I<90 不舒適

四級 I<25，I≥90 非常不舒適

5 結語

由于四川盆地所處的特殊地理位置和特殊的地形，形成了獨特的氣候特征。考慮盆地獨特的氣候特征和近年來四川氣候的變暖、變干趨勢，以及預報員的經驗，對舒適度指數范圍進行了重新劃分，并應用到了日常預報工作中。新的舒適度指數標準經過一段時間的應用和完善，可以認為是符合四川省氣候特征的，并能體現四川省的氣候特點。但由于應用時間有限，該工作還有許多不足之處有待改進，如由于四川盆地東西部城市的氣候特征存在差異可以分開討論。

參考文獻：

[1] 朱瑞兆.應用氣候手冊[M].北京：氣象出版社，1991.

[2] 保繼剛，楚義芳，彭華.旅游地理學[M].北京：高等教育出版社，1993.

[3] 羅禮洪，孫明，陳云強 等.2006氣象生活指數.四川省質量技術監督局發布（DB51/T583-2006）.

[4] 李源，袁業暢，陳云生 等.武漢市人體舒適度計算方法及其預報[J].湖北氣象，2000（1）.

作者簡介：陳婷（1988—），女，四川成都人，碩士，主要從事專業氣象服務方面研究。E-mail： cting43@foxmail.comendprint