武漢市人體舒適度指數變化特征分析

張翠榮

摘要：利用數理統計方法，應用綜合反應環境溫度、濕度、風速等氣象要素的人體舒適度指數計算公式，分析了武漢市近逐日、逐月人體舒適度指數特征，同時還分析了歷年人體舒適度指數年際變化特征。結果表明：武漢市近10年未出現人體舒適度等級極冷、悶熱、酷熱的天氣;較舒適和舒適的天氣超過全年一半以上;人體感覺最舒適的月份有4～5月和9～10月;全年人體感覺最不舒適的月份是1月;武漢市歷年平均舒適度指數為較舒適等級，近20多年來，人體舒適度從較舒適到舒適的等級變化趨勢比較明顯;近20多年來武漢市夏季人體感覺舒適度降低;1986年以來，武漢市冬季人體舒適度指數有明顯上升趨勢，冬季舒適度程度有所上升。

關鍵詞：舒適度指數;變化特征;氣溫;相對濕度;風速

中圖分類號：P49

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）4-0050-02

1 引言

人體舒適度指數是衡量氣溫、風、濕度、日輻射等氣象要素對人體的綜合作用。人們在自然環境中是否感覺舒適及其達到怎樣一種程度的具體描述，就是以“舒適指數”的形式對“舒適”進行數字化定義，用來反映不同的溫度、濕度等氣象環境下人體的舒適感覺。

各地對人體舒適度指數在國外的基礎上提出多種適用計算公式及劃分標準，如炎熱指數、風寒指數、體感溫度、實感溫度、溫濕指數，舒適度指數等[1-3]，舒適度預報在日常環境氣象預報中得到廣泛應用，隨著社會經濟的發展，人體舒適度指數預報在宜居、旅游、社會經濟發展[4，5]等各方面得到了關注和重視。

筆者綜合考慮氣溫、風速、濕度等氣象要素，分析了武漢市人體舒適度特征和變化情況。

2 資料來源及計算方法

2.1 資料來源

武漢市近10年（2007～2016年）逐日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、平均相對濕度、平均風速，以及逐日08時和14時定時相對濕度、風速等氣象要素資料;歷年（1951～2016年）年平均氣溫、平均相對濕度、平均風速等資料。

2.2 舒適度指數的計算方法及等級劃分

2.2.1 計算方法

采用綜合考慮了氣溫、濕度、風速等氣象要素的人體舒適度指數的計算方法：

K =1.8×T- 0.55×（1.8×T-26）×（1-RH） -3.2×+32

（1）

其中K為舒適指數，T為溫度，RH為濕度，V為風速。

2.2.2 等級劃分

采用表1的標準來劃分舒適度。

3 武漢市人體舒適度特征

3.1 近10年（2007～2016年）武漢市人體舒適度逐日

變化特征

選取武漢市近10年逐日平均氣溫、平均相對濕度、平均風速，計算武漢市逐日人體舒適度，統計各級指數頻率（表2）。

結果表明，武漢市近10年未出現人體舒適度等級極冷、悶熱、酷熱的天氣;人體舒適度指數出現最多的是6級;其次是7級和5級;人體舒適度指數很冷的天氣出現次數僅4次。

可見，從武漢市總體人體舒適度指數來看，較舒適和舒適的天氣占53.6%，超過全年一半以上。

3.2 近10年武漢市人體舒適度月際變化

武漢市近10年逐日平均氣溫、濕度、風速計算的人體舒適度指數，顯示最多發生頻率舒適度等級。結果為：1月份冷，2～3月份、11～12月份為微冷，4～5月份、9～10月份為舒適，6月份為較舒適，7～8月份為微熱。

3.3 基于最高氣溫和最低氣溫計算的舒適度月際變化

由于生產活動主要在白天，尤其夏季人們更多關心最高氣溫狀態，而秋冬季節則關心最低氣溫狀態，這里分別采用最高氣溫、14時相對濕度、風速、和最低氣溫、08時相對濕度、風速計算武漢市人體舒適度。

結果顯示：①采用最高氣溫和14時濕度、風速計算的人體舒適度，7月份和8月份顯示熱的等級，而1月份為微冷等級，可以認為7月份和8月份白天人體感覺熱，不利于出行，冬季最冷時段，出行則可選擇正午微冷時段。②采用最低氣溫和08時濕度、風速計算的人體舒適度，冷的等級增多，冬季12～2月份均表現為冷的等級，而夏季7～8月份則顯示為較舒適等級，可以認為冬季12～2月份夜晚和早晨低溫時段，人體感覺冷，不利于出行，而夏季出行可選擇夜間和早晨人體感覺較舒適的時段。

4 武漢市舒適度年際變化特征

4.1 年平均舒適度指數年際變化

從武漢市1951～2016年年平均舒適度指數變化（圖1）可以看出，武漢市歷年的年平均舒適度指數介于54～61之間，為較舒適和舒適等級，歷年平均舒適度指數57，為較舒適等級，其中1997～2008年12年間年平均舒適度指數超過59，為舒適等級。從5年滑動平均來看，武漢市舒適度指數總體為波動上升趨勢，其趨勢系數達到0.572。從20世紀90年代開始有明顯的上升趨勢，2009年以后有下降，近幾年又處于上升趨勢。總體來看，近20多年來，武漢市的人體氣候舒適度從較舒適到舒適的等級變化趨勢還是比較明顯的。

4.2 夏季舒適度年際變化

結合分析的近10年逐日舒適度的月際變化，盛夏7、8月份人體舒適度較差，這里分析下武漢市歷年7、8月份盛夏的舒適度氣候演變特征。

武漢市19 51～2016年盛夏人體平局舒適度指數介于73～78之間，為較舒適到微熱的等級。從武漢市19 51～2016年盛夏7～8月份平均人體舒適度距平（圖1）來看，1993年以前武漢市盛夏舒適度以負距平占絕大多數，1994年以來正距平占明顯優勢。可見近20多年來武漢市夏季舒適度等級有上升趨勢，人體感覺舒適度降低（從較舒適轉為微熱）。

4.3 冬季舒適度年際變化特征

武漢市19 51～2015年冬季（12～2月份）平均人體舒適度指數介于33～45之間。從武漢市19 51～2015年冬季（12～2月份）平均人體舒適度距平來看1986年以前基本為負距平，1986年以后正距平占絕對優勢，可見，1986年以來，武漢市冬季人體舒適度指數有明顯上升趨勢，冬季舒適度程度在上升。

5 結語

（1）近10年武漢市人體舒適度逐日變化特征：①武漢市近10年未出現人體舒適度等級極冷、悶熱、酷熱的天氣;②人體舒適度指數出現最多的是6級，舒適等級;其次是7級和5級;③較舒適和舒適的天氣占53.6%，超過全年1/2以上。

（2）近10年武漢市人體舒適度逐月變化特征：①1月份冷，2、3、11、12月份為微冷，4月、5月、9月、10月為舒適，6月為較舒適，7、8月份為微熱。②人體感覺最舒適的月份有春季4～5月份，秋季9～10月份;人體感覺最冷的月份是1月。③冬季12～2月份總體感覺冷或微冷，生產活動和出行建議選擇白天正午時段;夏季7～8月份夜間較舒適，正午熱，生產活動和出行避開正午時段。

（3）武漢市19 51～2016年平均舒適度指數介于54～61之間，其中1997～2008年12年間年平均舒適度指數超過59。近20多年來，武漢市的人體氣候舒適度從較舒適到舒適的等級變化趨勢還是比較明顯的。

（4）武漢市19 51～2016年盛夏人體平局舒適度指數介于73～78之間。近20多年來武漢市夏季舒適度等級有上升趨勢，人體感覺舒適度降低（從較舒適轉為微熱）。

（5）武漢市1951～2015年冬季（12～2月）平均人體舒適度指數介于33～45之間。1986年以來，武漢市冬季人體舒適度指數有明顯上升趨勢，冬季舒適度程度有所上升。

參考文獻：

[1]張書余.城市環境氣象預報技術[M].北京：氣象出版社，2011：125～l27.

[2]吳兌.多種人體舒適度預報公式討論[J].氣象科技，2003，3l（6）：370～372.

[3]吳濱，楊麗慧，劉京雄.基于不同溫濕條件的福州市人體舒適度變化研究[J].氣象科技，2015，43（6）：1192—1196.

[4]劉文平，劉月麗.山西省近48年來人體舒適度變化分析[J].干旱區資源與環境，2011，25（3）：92～95.

[5]趙小艷，申雙和.南京旅游氣象舒適度的探討[J].南京氣象學院學報，2008，31（2）：250～256.