阜陽市近63年人體舒適度變化特征分析

李紫玉 趙居雙 王 瑩

摘 要：利用阜陽市1954—2017年逐月平均氣溫和相對濕度資料，對阜陽市近63年人體舒適度指數的變化特征進行計算分析，結果顯示：除8月份外，阜陽市各月人體舒適度指數的線性變化都呈增加趨勢，其中1～5月份和9、10月份增加趨勢顯著;春季的4、5月份和秋季的9、10月份最為舒適;冬季12～2月人體舒適度在

-2～-3級，人體感覺很冷。全年及各季節人體舒適度值分別以0.297/10年、0.478/10年、0.036/10年、0.224/10年、0.449/10年的傾向率上升，全年及春、秋、冬舒適感逐漸增加，而夏季舒適感顯著下降。全年及春、秋、冬人體舒適度值均具有明顯的突變特征，突變點約在20世紀80年代末，后期總體表現為上升趨勢。

關鍵詞：人體舒適度;氣候特征分析;時間變化;阜陽市

中圖分類號 P463 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2018）24-0116-4

Abstract：Based on the monthly mean temperature and relative humidity data of Fuyang station from 1954 to 2017，the variation characteristics of human comfort index in recent 63 years of Fuyang were analyzed in this paper. The results showed： except for August，the body comfort index of Fuyang showed the increasing trend，from January to May and September to October，the body comfort index increased significantly. In April May September and October，the comfort level of the human body was the most comfortable.In winter December to February，the human comfort index was -2 to -3 grade and very cold.The value of human comfort degree of the whole year and the four seasons rose with the rate of 0.297/10a，0.478/10a，0.036/10a，0.224/10a and 0.449/10a，respectively，the human comfort degree of the whole year as well as spring，autumn and winter gradually increased，but decreased significantly in summer.Human comfort value of the whole year and spring，autumn and winter had obvious mutation characteristics，the mutated point occurred in the late 1980s，showing an upward trend in the latter part.

Key words：Human comfort degree;Climatic characteristics analysis;Time variation;Fuyang City

隨著社會進步與人們生活水平的日益提高，環境的影響越來越受到重視，人們對氣象服務的要求越來越細，對服務水平的要求也越來越高。開展更為專業的氣象服務，提高服務質量，成為氣象工作新時期面向公眾服務的重要內容[1-2]。

氣象環境是人類生存環境的主體，人類生活的各個方面都受其影響。而在城市環境氣象服務中，人體舒適度具有重要的基礎性地位，它是以人類機體與近地大氣之間的熱交換原理為基礎，從氣象角度評價在不同氣候條件下人類舒適感的一項生物氣象指標。它直接影響各類人群的日常生活和生產企業及商業銷售的效率和收益（產品季節性、生產銷售數量的決定、野外作業及施工的適宜度等）。因此，人體舒適度的分析與預報是十分必要的。

國外對人體舒適度的研究起步于20世紀70年代，Yaglou和Hought提出了基于不同氣溫、濕度和風速條件下的人體熱感覺指標。Thom等又相繼提出不舒適指數、舒適度指數及風向指數，進一步豐富了人體舒適度的理論研究。而國內針對人體舒適度的研究起步較晚，目前對阜陽地區人體舒適度變化特征還未有過系統的分析。

阜陽市氣候具有以暖溫帶向北亞熱帶漸變的過渡帶氣候特征，氣候變異性明顯。而目前阜陽市面向公眾氣象服務業務項目較為單一，為更好的適應新時代人們對氣象服務多樣化、細致化的需求，為阜陽市未來開展多元化氣象生活指數預報服務提供思路，筆者選用運用較為廣泛的綜合考慮溫濕度對人體影響的舒適度計算方法，利用阜陽市近63年逐日氣象數據，系統分析氣候變化背景下阜陽市人體舒適度變化特征，為阜陽市旅游氣候資源的開發利用和氣象保障服務工作提供參考。

1 資料與方法

采用阜陽市1954—2017年逐月平均氣溫和相對濕度為源數據進行統計分析，計算出阜陽市近63年各月各年的人體舒適度指數。選用目前運用較為廣泛的人體舒適度計算公式對數據資料進行分析。運用Matlab軟件進行數據的計算處理，人體舒適度指數的計算公式如下[6-7]：

式中：ICHB 為人體舒適度指數;T為環境溫度預報值，T（℉）=T（℃）×9/5+32;RH為相對濕度預報值（0.01）。將計算得出數值根據體感劃分為9個等級（見表1）。計算得出指數值精確到0.1，劃分等級時采取四舍五入的方法來減小誤差，如舒適度指數為79.4，取其值為79，舒適度等級為+2級。

2 結果與分析

2.1 各月人體舒適度變化特征 1954—2017年阜陽市各月人體舒適度指數見表2，總體在-3～2級之間變化，冬季較冷，夏季偏熱，春秋舒適。1月份人體舒適度指數最低，為38.3，舒適度-3級，人體感覺很冷，需注意保暖防寒;7月份人體舒適度指數最高，為79.4，舒適度+2級，人體感覺偏熱，可適當降溫，同屬于舒適度+2級的還有8月份。2、3、12月份處在舒適度-2級，人體感覺較冷，要注意保暖;11月份處在舒適度-1級，人體感覺略偏涼，較為舒適;6月份處在舒適度+1級，人體感覺偏暖，較為舒適;4、5、9、10月份為舒適度0級，人體感覺最舒適，最可接受。

注：*表示達到0.05顯著水平，**表示達到0.01顯著水平。

除8月份以外，其他各月人體舒適度指數的氣候變化率均為正值，隨年份呈線性增加趨勢。但6、7、8、11、12月份線性趨勢不顯著，未通過α=0.05的顯著性檢驗;2月份和9月份通過了α=0.05的顯著性檢驗，線性趨勢顯著;1、3、4、5、10月份線性趨勢極顯著，通過了α=0.01的顯著性檢驗。其中3月份人體舒適度指數的氣候變化率最大，即3月份人體舒適度指數隨著年份的變化幅度最大，其次是2月份和1月份。

2.2 各月人體舒適度的年代變化特征 由表3可以看出，近63年阜陽市各月人體舒適度指數從1945年到2000年之前基本都是呈上升趨勢的。除3、5、8月份外，各月人體舒適度指數均在20世紀90年代達到最大值。8月份在20世紀60年代達到最大值，之后小幅震蕩。3月份和5月份在2000年之后達到最大值。

對照表1發現，從20世紀70年代到2000年以后12、1、2月份均處在-2級;3月份在2000年以后由-2升至-1級，4月份在20世紀60年代略有下降至-1級，其余各年代內變化均處在0級里。5月份各年代內的變化均處在0級;6月份均處在+1級，7月份在20世紀90年代以后由+2級升至+3級，8月份均處在+2級，9月份除20世紀90年代稍有上升至+1級外，其余各年代均處在0級，10月份各年代內的變化均處在0級，11月份在20世紀60年代之后均處在-1級。雖然不同年代各月份的人體舒適度指數都存在小幅震蕩，但沒有出現越級變化的異常年代。

2.3 人體舒適度年際變化特征 由阜陽市近63年人體舒適度指數年平均值及不同季節平均值的年際變化（圖1～5）可知，阜陽市全年及不同季節人體舒適度指數年際變化顯著，震蕩明顯并呈上升趨勢。

如圖1所示，近63年阜陽市人體舒適度指數的年際變化范圍在57～62，等級在-1～0級，基本感覺較為舒適，其中舒適度指數最小出現在1957年，為57.2，-1級，偏涼;最大值在1998年。整個研究期內年平均舒適度指數以0.297/10年的傾向率呈緩慢增加趨勢。圖2所示春季舒適度指數年際變化幅度較全年平均值更大，在56～62之間震蕩，與全年平均值分布區間基本一致，基本感覺較為舒適，并以0.478/10年的傾向率呈緩慢增加趨勢。與其他季節相比，夏季（圖3）人體舒適度指數值在整個分析期內較為平穩（傾向率為0.036/10年），但數值普遍高于春季及全年平均水平，人體舒適感較低，主要由于夏季多高溫炎熱天氣。分析圖4可知，阜陽市秋季人體舒適度除1981年為57.9（-1級）外，其余均屬于0級，是人體感覺最為舒適的季節，其數值也以0.224/10年逐漸增加。冬季（見圖5）人體舒適度指數偏低，基本處于34～45（-3～-2級），人體感覺很冷，要特別注意保暖防寒，不過其舒適度指數也隨年份逐漸增加，傾向率為0.449/10年，僅次于春季。

2.4 人體舒適度突變檢驗 對全年及各季節人體舒適度數值進行Mann-Kendall突變檢驗以研究氣候變化背景下阜陽市全年及各季節人體舒適度的突變情況。由突變檢驗結果（圖6、7）可見，除春季外，阜陽市全年及其余季節2條檢驗曲線在臨界線內均存在明顯的交點，即突變點。春季檢驗曲線在臨界線上方的交點經滑動t檢驗認定為有效的突變點，說明全年及各季節人體舒適度隨年份變化存在顯著的突變，且突變時間和變化特征較為相似，突變點基本出現在20世紀80年代前后，且在90年代都有比較明顯的增加趨勢，但后期變化趨勢各異。其中，全年平均舒適度值在90年代后基本保持穩定增長的趨勢;春季人體舒適度值在1992年以后先穩定增長，在2007-2009年有微弱的下降，后又穩步上升;夏季突變點較多，一直保持震蕩的特點;秋季人體舒適度值在1986年之后震蕩上升，在2008年之后保持相對穩定;冬季人體舒適度值在1992年之后持續穩定增長，到1998年開始小幅震蕩下降，在2012年后又開始穩定增長。

3 結論

阜陽市除8月份以外，各月人體舒適度指數的線性變化都是呈增加趨勢，其中1～5月份和9、10月份呈顯著增加趨勢，與全球氣候變暖的趨勢一致。阜陽市各月人體舒適度等級在-3～+2之間變化，冬季以-2～-3級為主，人體感覺很冷，不舒適，但隨著氣候的不斷變化，就分析數據而言，冬季的舒適度指數還是在不斷升高。春、秋季節較為舒適，在-2～0級，其中春季的4、5月份和秋季的9、10月份最為舒適。夏季在+1～+2級之間變化，人體感覺較熱;各月人體舒適度指數各年代變化特點與線性變化基本一致，即基本呈上升趨勢。全年及不同季節人體舒適度指數的年際變化顯著，具有明顯的震蕩特點，也呈現明顯的上升趨勢。

參考文獻

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（責編：徐世紅）