開化縣1981—2010年氣候環(huán)境人體舒適度評價

汪 晨，余麗萍

(衢州市氣象局，浙江 衢州 324000)

開化縣1981—2010年氣候環(huán)境人體舒適度評價

汪 晨，余麗萍

(衢州市氣象局，浙江 衢州 324000)

根據(jù)人體的舒適度指標(biāo)，結(jié)合開化縣的氣候特點，計算分析1981—2010年30 a的逐旬人體舒適度。結(jié)果表明，開化縣旅游氣候舒適期長，4月中旬到6月下旬，8月下旬到10月中旬，長達(dá)5個月的時間人居環(huán)境舒適度為3級，健康人群感覺舒適，是理想的旅游地區(qū)。

人體舒適度； 氣候； 開化

開化縣為浙江省內(nèi)陸地區(qū)，在地勢上，多中山丘陵地貌，具有較顯著的立體山地氣候特征。中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候與丘陵山地立體氣候在此疊加，相較于同處中亞熱帶的其他地區(qū)，開化縣區(qū)域性氣候特征非常明顯。舒適度是人體通過感官感知與接觸的環(huán)境所作出的評價，國內(nèi)外普遍利用人體舒適度考察當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境適宜性。因此，通過對人體舒適度的分析來了解氣候資源狀況，將有利于合理地開發(fā)利用當(dāng)?shù)氐穆糜螝夂蛸Y源。

開化縣位于中亞熱帶地區(qū)北緣，氣候總體特征表現(xiàn)為四季分明、冬暖夏涼、降水豐沛、雨熱同步。1981—2010年開化縣年平均氣溫16.6 ℃。全年最冷月份為1月，平均氣溫5.0 ℃；最熱月份為7月，平均氣溫27.6 ℃。受季風(fēng)氣候影響，開化縣氣溫四季分明，相鄰季節(jié)的溫差基本在10 ℃左右，可讓人深刻感受春夏秋冬四季輪回的氣溫轉(zhuǎn)變；冬暖春早夏涼，冬季出現(xiàn)嚴(yán)寒概率低；夏季高溫并不突出，感覺涼爽，近80% 的山區(qū)無高溫。年降水量達(dá)1 830.7 mm，年雨日為167 d，是亞熱帶降水最豐沛的地區(qū)；且水熱配置優(yōu)越，氣溫與雨量分配基本同步，春季極少有春旱。年平均風(fēng)速0.9 m·s-1，年平均最多風(fēng)向為NNW (北北西)。年平均相對濕度為 82%，各月相對濕度變化幅度不大。年日照時數(shù)1 736.2 h，以1—3月日照時數(shù)較少，月平均不足100 h，而7—8月日照時數(shù)較多，月平均超過200 h。地勢海拔差異大，地貌豐富多樣，垂直氣候特征明顯，山區(qū)小氣候多樣。在垂直尺度上跨越了中亞熱帶、北亞熱帶、暖溫帶和中溫帶4個氣候帶；年平均氣溫從17.5 ℃至10 ℃以下，降水從1 900 mm至2 800 mm。

近年來，開化縣憑借自身優(yōu)勢大力發(fā)展本地旅游業(yè)，而氣候資源對一個地區(qū)的旅游發(fā)展有著至關(guān)重要的影響。大多數(shù)人對周圍環(huán)境感覺舒適的程度稱舒適度，而人類機(jī)體對外界氣象環(huán)境的主觀感覺有別于大氣探測儀器獲取的各種氣象要素。人體舒適度指數(shù)是為了從氣象角度來評價在不同氣候條件下人的舒適感，根據(jù)人類機(jī)體與大氣環(huán)境之間的熱交換而制定的生物氣象指標(biāo)。人體的熱平衡機(jī)能、體溫調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、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。一般而言，氣溫、相對濕度、風(fēng)速3個氣象要素對人體感覺影響最大[1-8]。利用1981—2010年開化國家基本氣象站的月平均氣溫、相對濕度、風(fēng)速等資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，評價開化縣氣候環(huán)境的人體舒適度，為當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的發(fā)展規(guī)劃和旅游者選擇最佳旅游季節(jié)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

開化國家基本氣象站1981—2010年的月平均氣溫、相對濕度、風(fēng)速等資料。

1.2 方法

1.2.1 溫濕指數(shù)

溫濕指數(shù)最初稱有效溫度，是通過溫度和濕度的綜合反映人體與周圍環(huán)境的熱量交換，是人類氣候感受的第1指標(biāo)，其計算公式：

I=T-0.55(1-RH)(T-14.4)。

式中：I為溫濕指數(shù)(保留1位小數(shù))；T為某一評價時段平均溫度(℃)；RH為某一評價時段平均空氣相對濕度(%)。

1.2.2 風(fēng)效指數(shù)

風(fēng)效指數(shù)計量人體體表的散熱和太陽輻射后人體的增熱，它反映的是人體體表與周圍環(huán)境之間的熱交換，即體表單位面積的熱交換量率(正值為吸熱，負(fù)值為散熱)，其計算公式為：

式中：K為風(fēng)效指數(shù)，取整數(shù)；T為某一評價時段平均溫度，單位為攝氏度(℃)；V為某一評價時段平均風(fēng)速，單位為米每秒(m·s-1)；S為某一評價時段平均日照時數(shù)，單位為時每天(h·d-1)。

1.2.3 人居環(huán)境舒適度等級劃分

根據(jù)GB/T 27963—2011人居環(huán)境氣候舒適度評價[9]的劃分標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

從各月人居環(huán)境舒適度I、K分析，開化縣人居環(huán)境舒適度為3級舒適的時段在4—6月和9—10月，I為16.1～23.4，K為-127～-285，長達(dá)5個月，健康人群感覺舒適；而盛夏(7—8月)開化縣人居環(huán)境舒適度為4級，I為25.9～26.2，K為-16～-57，健康人群有熱感，較不舒服；3月和11月是初春和秋末期，I為10.9～12.4，K為-346～-489，人居環(huán)境舒適度雖然為2、1級，總體感覺偏冷較不舒服；12月和1—2月冬季期間I為5.9～7.7，K為-448～-474，人居環(huán)境舒適度為1級寒冷，健康人群感覺很冷，不舒服(表1)。

表1 1981—2010年開化縣各月平均居住 環(huán)境人體舒適度指數(shù)

從各旬人居環(huán)境舒適度溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)分析，開化縣人居環(huán)境舒適度為3級舒適時段在4月中旬到6月下旬和8月下旬到10月中旬，長達(dá)5個月，健康人群感覺舒適；盛夏(7—8月中旬)人居環(huán)境舒適度為4級，健康人群有熱感，較不舒服；3月中旬到4月上旬和11月中旬到12月上旬，人居環(huán)境舒適度為2、1級，總體感覺偏冷較不舒服；12月中旬到1—2月，人居環(huán)境舒適度為1級寒冷，健康人群感覺很冷，不舒服(表2)。

表2 1981—2010年開化縣各旬平均居住 環(huán)境人體舒適度指數(shù)

對溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)進(jìn)行分析，在熱應(yīng)力區(qū)間(5—10月)內(nèi)，除夏季的7—8月外，溫濕指數(shù)均處于健康人舒適級別的范疇；7月和8月的溫濕指數(shù)4級，值分別為26.2和25.9，健康人會略有熱感，但沒有達(dá)到5級悶熱難受感覺。以上是使用開化縣城區(qū)氣象資料分析結(jié)果，對于開化山區(qū)來說卻大為不同。對不同海拔高度的區(qū)域自動氣象站觀測資料分析表明，隨著海拔升高，溫濕指數(shù)值在降低，屬大部分人感覺舒適的級別，少有悶熱不適。上述分析表明，即使在盛夏，開化也是避暑納涼的好地方。

3 小結(jié)與討論

通過人體舒適度指數(shù)的計算，可以得到開化縣最舒適的時段為4月中旬到6月下旬和8月下旬到10月中旬，長達(dá)5個月。7月和8月的溫濕指數(shù)分別為26.2和25.9，健康人會略有熱感，但沒有達(dá)到5級悶熱難受的感覺。

在進(jìn)行人體舒適度指數(shù)計算時，只采用了平均溫度、相對濕度、平均風(fēng)速和平均日照時數(shù)4個因子。但人體舒適度還可能受到霧、氣壓、降水等多種因素的影響，是人類機(jī)體對大氣環(huán)境各要素的綜合反映。因此，在今后的研究中，還需探討更準(zhǔn)確客觀的氣候環(huán)境人體舒適度評價方法。

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[3] 蔡建池,黃昌鹍,丁土南.鳳陽山區(qū)農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃及述評[J]. 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(3):635-639.

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[9] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).人居環(huán)境氣候舒適度評價：GB/T 27963—2011[S/OL].(2011-12-30). http://www.taodocs.com/p-6889304.html.

(責(zé)任編輯：張才德)

2016-12-15

浙江省氣象局2016年青年項目(2016QN10)

汪 晨(1990—)，女，浙江開化人，助理工程師，本科，從事應(yīng)用氣象研究工作，E-mail：758988324@qq.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170436

X16

A

0528-9017(2017)04-0664-03

文獻(xiàn)著錄格式：汪晨，余麗萍. 開化縣1981—2010年氣候環(huán)境人體舒適度評價[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(4)：664-666.