黑龍江省氣候舒適度變化特征研究

關鍵詞：黑龍江；氣候舒適度；變化特征

前言

環境氣象條件是影響人體健康的重要因素，直接影響人們的身體狀況、日常生活等方面。氣候舒適度是從氣象角度評價單個人體或一定人群對外界氣象環境感受與否及其程度的指標，它反映了氣溫、濕度、風等氣象因子對人體的綜合作用，是評價人體健康、人居環境及氣候旅游資源的重要指標。氣候適宜，有益于人體健康，幸福感的增強，同時也是旅游開發的重要背景因素之一。許多科學工作者針對氣候舒適度進行了深入的探討與研究，在為人體健康、城市發展建設等方面提供了參考和依據。

黑龍江省屬寒溫帶與溫帶大陸性季風氣候，冬季寒冷漫長，夏季溫暖濕潤，地貌類型多樣，森林茂密，平原肥沃，水系發達，旅游資源豐富。氣候舒適度作為評價人體健康及選擇旅游目的地的重要因素，黑龍江省針對該方面的研究還比較缺乏，因此，文章從黑龍江省旅游發展需求出發，利用1961年一2022年觀測站氣象數據，采用溫濕指數和風效指數兩個指標，分析黑龍江省氣候舒適度年、季節、月不同時間尺度的變化特征及空間分布，并結合主要氣象要素，分析氣象要素與各舒適度等級之間的關系，旨在為黑龍江省氣候適宜性研究、旅游發展規劃、城市建設等方面提供決策服務和參考依據。

1資料與方法

文章所研究區域范圍為黑龍江省13個地市83個區縣，具體分布如圖1所示。所用數據為黑龍江省63個通過均一性檢驗的觀測站數據資料，包括日平均氣溫、日平均風速、日照時數和日相對濕度。在計算距平時，歷年均值采用1991年-2020年30年均值。數據均來源于黑龍江省氣象數據中心。

舒適度評價方法采用國標法《人居環境氣候舒適度評價》（GB/T 27963-2011），利用溫濕指數和風效指數評價，當兩種指數不一致時，冬半年使用風效指數，夏半年使用溫濕指數，當評價時段平均風速gt;3m/s的地區使用風效指數，具體等級劃分如表1所示。計算黑龍江省63個觀測站1961-2022年的溫濕指數和風效指數，根據黑龍江省氣候特征，將冬半年時間定為11月至次年3月，夏半年定為4-10月。

2結果分析

2.1氣候舒適度各等級日數時間變化特征

根據國標法，統計1961年-2022年黑龍江省氣候舒適度各等級日數（如表2所示）。結果表明，近62年來，黑龍江省寒冷日數在一年中所占比重最大，多年平均值為241d，約占全年66%；其次為舒適日數年均88d，約占全年24.1%；再次為冷日數年均35d，占全年9.6%；熱日數極少發生僅占0.3%；悶熱日數為零。

如圖2所示1961年-2022年黑龍江省氣候舒適度各等級日數距平的逐年變化曲線，可以看出，近62年來黑龍江省寒冷日數距平呈顯著減少趨勢變化，遞減速率為2.4d/10a；舒適日數與之相反，呈明顯增加趨勢，增加速率為2.7d/10a。二者均通過了0.01顯著性水平檢驗，距平值于1996年左右符號發生改變，1996年之前寒冷日數大于常年值，距平基本為正，1996年至今寒冷日數低于常年值，距平基本為負；舒適日數與之相反，1996年之前為負距平，1996年至今為正距平；冷日數距平呈減少趨勢變化，但變化不顯著；熱日數距平呈增加趨勢變化，變化亦不顯著，變化速率為0.1d/10a。

從逐月變化看，除6、7、8月基本無寒冷日數外，其它月份均存在，尤其在冬季，整個季節均處于寒冷級別，春季寒冷日數逐漸減少，夏季基本為零，秋季逐漸增多，與氣溫變化基本相反；冷日數主要集中在4-10月，春季和秋季較多，其中9月最多平均10d左右；舒適日數主要集中在5-9月，其中夏季最多，6月、7月、8月均超過20d，分別為21d，28d，26d；熱日數在夏季偶有發生，各月平均值接近零；悶熱日數各月平均值均為零。可見，與中國南方夏季的酷暑相比，黑龍江省的夏季尤為舒適，基本無熱和悶熱天氣發生，溫度適宜，水分適中，空氣濕潤，整個夏季基本均處于舒適級別。

從年代際變化看，1971年-1980年間寒冷日數最多，舒適日數最少，2001年-2010年間，寒冷日數最少，舒適日數最多。寒冷日數逐年遞減，在90年代末、21世紀初期由正距平變為負距平；冷日數也出現波動減少變化；舒適日數呈逐年遞增變化，90年代之前呈負距平，21世紀開始呈正距平；熱日數偶有發生，波動不明顯；悶熱日數為零，無變化。這與氣候變暖的事實相對應，隨著全球氣候變暖進程的加劇，黑龍江省也是氣溫升高的顯著地區，主要表現為冬季氣溫顯著升高，使得寒冷日數明顯減少，舒適日數增加。

2.2氣候舒適度各等級日數空間變化特征

分析黑龍江省舒適度各等級日數空間分布情況，發現黑龍江省無悶熱日數。黑龍江省寒冷日數分布由北至南遞減，呈緯向分布，松嫩平原大部、三江平原西部、牡丹江大部在226d～240d之間，隨緯度增加寒冷日數逐漸增多，大興安嶺、黑河北部、伊春北部在250d以上，漠河寒冷日數最多達284d；冷日數在黑河南部、松嫩平原大部、蘿北、富錦為31d～34d，其它各地在34d以上，漠河、綏芬河和東寧在40d以上；舒適日數的分布與寒冷日數相反，隨緯度增加舒適日數遞減，漠河舒適日數最少為40天，大興安嶺南部、黑河北部、伊春北部、綏芬河在60d～80d之間，松嫩平原大部、三江平原西部、牡丹江西部、東寧在90d～103d之間；黑龍江省熱日數很少，大興安嶺、黑河大部、伊春北部、饒河、綏芬河等18個觀測站熱日數為零，松嫩平原、三江平原、牡丹江大部熱日數在1d～2d。

從變化趨勢看，黑龍江省寒冷日數除五營、饒河、林口變化不顯著外（未通過0.05顯著性水平檢驗），黑龍江省其它地區均呈顯著減少趨勢，減少速率在-1～-7d/10a之間；黑龍江省冷日數基本呈減少趨勢變化，但不顯著，僅呼瑪、黑河、孫吳通過了顯著性檢驗；舒適日數與寒冷日數相反，除漠河、湯原、饒河不顯著外，其它各地均呈顯著增加趨勢變化，其中大興安嶺南部、黑河大部、松嫩平原北部增加速率為5d～8d/10a；熱日數變化不明顯，僅在松嫩平原部分市縣呈增加趨勢。

2.3氣象要素對氣候舒適度影響分析

通過計算1961年-2022年黑龍江省舒適度各等級日數與各氣象要素的相關系數（如表3所示），發現，寒冷日數與氣溫呈顯著負相關，與風速呈正相關，通過了0.05顯著性水平檢驗；舒適日數與之相反，與氣溫呈顯著正相關，與風速呈負相關；冷日數和熱日數相關不顯著。可見，對黑龍江省而言，影響舒適度的主要氣象因素是氣溫和風速。

由于黑龍江省冬夏兩季氣候特征分明，分析不同時期氣候要素與舒適度等級日數的關系發現，冬半年（11月至次年3月）黑龍江省基本均處于寒冷級別，寒冷日數僅與風速相關系數（0.3）通過了顯著性檢驗，與其它要素之間相關性不顯著，可見，冬半年風速對寒冷日數的影響最大。夏半年（4-10月），氣溫與寒冷日數為顯著負相關，相關系數為-0.82，與舒適日數（0.72）和熱日數（0.33）為顯著正相關；風速與寒冷日數（0.57）和冷日數（0.29）為顯著正相關，與舒適日數（-0.63）為顯著負相關，可見．黑龍江省夏半年氣溫和風速是影響舒適度的主要因素。

如圖3所示1961年-2022年氣溫距平和風速距平變化，近60年來氣溫呈顯著上升趨勢變化，風速呈遞減趨勢變化，且在1996年左右距平符號發生變化，與舒適日數和寒冷日數變化一致，可見，寒冷日數的減少和舒適日數的增加與氣溫升高和風速減小有關。

3結論

黑龍江省寒冷日數約占全年66%，整個冬季均處于寒冷級別，舒適日數約占24.1%，主要集中在5-9月，冷日數占9.6%，主要集中在4和10月，熱日數偶有發生，悶熱日數為零；近62年來寒冷日數顯著減少，舒適日數明顯增加，主要與氣溫升高和風速減小有關；舒適日數的空間分布隨緯度增加而遞減，漠河舒適日數最少為40天，松嫩平原大部、三江平原西部、牡丹江西部、東寧在90d～103d之間；黑龍江省6-8月舒適日數最多，是避暑旅游最適宜的季節，1-3月和11-12月基本處于寒冷級別，非常適合開展冰雪旅游項目。