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(duì)人類(lèi)在不同氣候條件下舒適感的一個(gè)生物氣象評(píng)價(jià)指標(biāo)，與太陽(yáng)輻射、氣溫、相對(duì)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(guó)外學(xué)者便已開(kāi)始探索氣象條件與人體舒適度的關(guān)系，國(guó)內(nèi)外已有諸多學(xué)者就氣候舒適度提出了很多評(píng)價(jià)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(tái)常用的KSSD經(jīng)驗(yàn)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(duì)旅游地的滿(mǎn)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(shí)際的指數(shù)，為后期開(kāi)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?xiàng)重要任務(wù)。

2 國(guó)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(chēng)有效溫度，顧名思義，該指數(shù)綜合考量溫度與濕度對(duì)人體感受的影響，并將之量化體現(xiàn)。其計(jì)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(duì)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(jí)版本，它在原本風(fēng)寒指數(shù)考慮了風(fēng)速與氣溫對(duì)裸露人體影響的基礎(chǔ)上，加入了太陽(yáng)輻射作用給人體帶來(lái)的增溫影響，反映了體表單位面積與周?chē)h(huán)境之間的熱交換率(正值為吸熱，負(fù)值為散熱)。其計(jì)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(shí)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?shí)際，全面考慮氣溫、風(fēng)速和相對(duì)濕度3個(gè)氣候要素對(duì)福建省人體舒適度的影響，對(duì)陸鼎煌提出的綜合舒適度指標(biāo)[3]進(jìn)行了訂正。計(jì)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(duì)濕度(%)，V為風(fēng)速(m/s)。

2.4 人體舒適度指數(shù)

KSSD經(jīng)驗(yàn)公式是近年來(lái)我國(guó)氣象臺(tái)站較為常用的，同時(shí)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(duì)人體感溫度的影響，對(duì)溫濕指數(shù)進(jìn)行了補(bǔ)充，計(jì)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(duì)濕度(%)，V為風(fēng)速(m/s)。

3 國(guó)內(nèi)外主要?dú)夂蚴孢m度比較分析

本文采用嵊泗國(guó)家基準(zhǔn)氣候站1970-2019年地面觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出嵊泗常年各月氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)的平均值，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合上述計(jì)算公式，計(jì)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(jí)表(表略)內(nèi)容，分別確定各指數(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果，評(píng)價(jià)結(jié)果如圖1。

3.1 評(píng)價(jià)結(jié)果差異分析

由圖1分析可知，不同指數(shù)對(duì)同一地區(qū)同一月份的評(píng)價(jià)可能出現(xiàn)顯著差異。在嵊泗地區(qū)，不同指數(shù)對(duì)4月體感舒適度的評(píng)價(jià)出現(xiàn)的差異最為顯著，各指數(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果均不相同，且風(fēng)效指數(shù)與綜合舒適指數(shù)的評(píng)價(jià)結(jié)果截然相反，前者評(píng)價(jià)為非常舒適，后者評(píng)價(jià)為極不舒適，客觀來(lái)說(shuō)，嵊泗4月平均氣溫為13.7 ℃，平均相對(duì)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(yáng)輻射和紫外線不強(qiáng)，總體氣候略偏冷，對(duì)大部分人來(lái)說(shuō)還是較為舒適的，風(fēng)效指數(shù)和綜合舒適指數(shù)的評(píng)價(jià)與嵊泗實(shí)際有一定出入。從各指數(shù)整體評(píng)價(jià)效果看，綜合舒適指數(shù)從12月至次年4月均評(píng)價(jià)為極不舒適，而夏季7～8月份反而評(píng)價(jià)為舒適，總體來(lái)看對(duì)夏半年評(píng)價(jià)偏高，對(duì)冬半年評(píng)價(jià)嚴(yán)重偏低。人體舒適指數(shù)同樣存在對(duì)夏半年評(píng)價(jià)偏高，整個(gè)夏半年的氣候評(píng)價(jià)除8月是舒適以外，都是非常舒適，這與實(shí)際還是有一定區(qū)別。溫濕指數(shù)與風(fēng)效指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果的趨勢(shì)具有較好的一致性，風(fēng)效指數(shù)夏半年評(píng)價(jià)效果較為客觀，但冬半年評(píng)價(jià)偏高，溫濕指數(shù)對(duì)冬半年評(píng)價(jià)較為客觀，對(duì)夏半年評(píng)價(jià)略偏低，對(duì)嵊泗的氣候舒適度評(píng)價(jià)最好采用分段評(píng)價(jià)，11月至次年4月采用溫濕指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，5～10月份采用風(fēng)效指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1 嵊泗縣各指數(shù)逐月計(jì)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(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者在研究氣候舒適度時(shí)，多采用生物氣象指標(biāo)描述氣象因子對(duì)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(duì)氣候評(píng)價(jià)的側(cè)重有所不同，評(píng)價(jià)效果也有所不同。溫濕指數(shù)主要描述的是經(jīng)過(guò)濕度因子訂正后的溫度給人的感受，側(cè)重點(diǎn)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(huì)使得實(shí)際體感溫度較實(shí)際偏低，這便導(dǎo)致了溫濕指數(shù)對(duì)嵊泗夏半年氣候舒適度的評(píng)價(jià)較實(shí)際偏低。風(fēng)效指數(shù)強(qiáng)調(diào)的也是體表與周?chē)h(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(shí)數(shù)的影響，將太陽(yáng)輻射給人體的增溫，但同樣因?yàn)獒鱼舻靥幒u，四季相對(duì)濕度較大陸地區(qū)普遍偏高，因此風(fēng)效指數(shù)考慮時(shí)忽略濕度影響，對(duì)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(píng)價(jià)較實(shí)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(shí)地環(huán)境與人體感覺(jué)最舒適的氣象要素的差距大小進(jìn)行評(píng)價(jià)的，由于該指數(shù)主要是根據(jù)福建省的氣候情況進(jìn)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(guó)氣象臺(tái)站較為常用的經(jīng)驗(yàn)公式，具有普遍性，但當(dāng)其應(yīng)用于嵊泗地區(qū)，其針對(duì)性和代表性便有待商榷了，事實(shí)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(yǔ)

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

(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(duì)濕度、風(fēng)速、日照時(shí)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(píng)價(jià)，在后續(xù)指數(shù)開(kāi)發(fā)中，更應(yīng)該因地制宜，將更多影響因子納入評(píng)價(jià)體系，開(kāi)發(fā)出具有本地特色的舒適度指數(shù)。