莱阳市各月气候舒适度特征分析

■宋波 范庆东

（莱阳市气象局山东莱阳265200）

莱阳市各月气候舒适度特征分析

■宋波 范庆东

（莱阳市气象局山东莱阳265200）

人体气候舒适度研究对于提高人们生活质量，搞好环境气象评价具有重要意义。本文采用莱阳市气象局1981-2010年共30年常规气象资料，从影响人体舒适度基本4要素（气温、相对湿度、风速、日照）入手，利用综合模糊评价方法对各月气候舒适性进行评判分析；用指数计算法对气候舒适性进行定量评价，从而分析莱阳市各月气候舒适度特征，以期为当地的城市规划、环境气象服务提供理论支持。

气候舒适度气候概况指数研究

0　引言

气候舒适度是指健康人群在无需借助任何防寒、避暑装备和设施情况下对气温、湿度、风速和日照等气候因子感觉的适宜程度［1］，是各种气象要素综合作用的结果。人体舒适度在气象服务中具有重要的地位，是建立环境气象服务的重要方面，对人体舒适度进行深入研究，对于提高人们生活质量，搞好环境气象评价具有重要意义［2］，开展气候舒适度评价具有重要的理论价值和实践意义。

本文分析了莱阳市1981-2010共30年气候舒适度资源，对人体舒适度指数进行了研究，从而获得当地气候资源规律，为人们更好地生活、为当地经济发展及气象部门开展环境气象服务提供有力的理论及技术支持。

1　气候资源分析

莱阳市位于山东省东部，胶东半岛中部，地处北温带东亚季风区，属大陆季风型半湿润性气候，具有四季分明、光照充足、降雨适中的气候特点，春季

温暖多风，夏季湿热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。针对莱阳市的气候特点，利用莱阳市1981-2010年的气象资料，对人体舒适度影响较敏感的气温、湿度、风、日照等气候要素进行统计分析。

1.1气温

有专家研究表明，人体感觉最舒适的气候基准温度是16-25℃。［3］莱阳市年平均气温为11.8℃，历年极端最高气温为40.0℃，最低气温为-20.5℃。最冷是1月，平均气温为-2.9℃，最热是7月，平均气温为25.4℃。日最高气温≥35℃高温日数平均为0.7d，主要出现在6—8月份，最多是7月份，平均为0.5 d，日最低气温≤-10℃低温日数平均为6.3 d，主要出现在12—3月，1月份最多，平均为3.4d。5月、9月及8月大部分时间平均气温处于舒适的气候范围内，是人体感觉舒适期，4月及10月的大部分时间气温较凉爽，是较舒适期，冬季12月-2月天气寒冷，夏季的7月和8月的部分时间天气炎热，人体感觉皆不舒适。

1.2相对湿度

实验表明，气温适中时，空气湿度对人体的影响并不显著，在气温较高或较低时影响显著，空气相对湿度在60%～70%时是最适宜于人体健康的，当相对湿度超过80%时，高温高湿影响人体汗液的蒸发，肌体的热平衡受到破坏，使人感到闷热不适，并随温度的升高更趋明显。［4］

莱阳市年平均相对湿度为71%，各月平均在60%～83%之间，3月份最小，为60%，8月份最大，为83%，除7—8月份湿度较高，人体感觉不舒适外，其余月份均较舒适。

1.3风速

风力对人体的热平衡有直接的影响，流动的空气作用于人体皮肤，有利于人体和空气的热量交换，增加对流和汗液蒸发，因此热天时风能给人舒适感，冷天则会加剧不舒适感。［5］

莱阳市年平均风速为2.8m/s，各月平均风速在2.0～3.6m/s之间，冬季平均在2.7m/s，春季平均为3.4m/s，夏季、秋季平均为2.3 m/s，最大出现在4月，平均为3.6m/s，最小出现在9月，为2.0m/s。历年最大风力≥12.0m/s的大风日数平均为6.3d，4月份最多，为1.2 d。对人体舒适造成不利影响的大风属于小概率事件，总之四季风速不大，对人体舒适性并无不利影响。

1.4日照

太阳辐射在寒冷季节能给人以温暖的舒适感，但在炎热的季节使人感觉灼热难耐。充足的阳光刺激，能使神经系统保持兴奋，感觉精神愉快，缺少阳光照射时则容易精神抑郁，萎靡不振，情绪低落。

适度的日照是人体感觉舒适的重要条件之一，莱阳市年平均日照总时数为2609.5 h，日平均为7.1 h，平均日照百分率为59%，10月份最大，为64%，7月份最小，为46%。春季阳光明媚，秋季天高云淡，冬季晴朗少雨，阳光为寒冷的冬日带来温暖，夏季阴雨天气多，降低了阳光直射对人体的伤害，因此莱阳市使人体舒适的日照条件全年良好。

2　各月气候舒适度指数分析

2.1气候舒适度计算方法

气候舒适度的研究起源于国外，从20世纪20年代以仪器直接测定结果作为评价依据的起始阶段，到采用经验模型进行舒适度评价的初级阶段，再到上世纪60年代以人体热平衡为基础的机理模型时代，国外对人体舒适度的研究不断全面和完善，以温湿指数、风效指数、有效温度指数的研究应用最为广泛。［6］

国内人体舒适度的研究起步于20世纪80年代［6］。学者们根据各地的实际情况建立了各种适合于本地实际的舒适指数计算方法和指标。如范正业等综合运用温湿指数和风效指数测算中国海滨旅游地气候适宜性。［7］

通过综合参考比较，本人尝试用温湿指数和风效指数计算法对莱阳市的气候舒适度进行分析评价。

温湿指数［8］THI指人们对周围空气温度及湿度的感觉程度，计算公式表示为：

风效指数［7］（K）是指人体皮肤在不同气温及风速组合下对冷暖风效的感受，是风速和环境温度对人体舒适感觉的一个指数，正值为吸热，负值为散热，其计算公式为：

式中：t为气温（℃），f为相对湿度（%），v为平均风速（m/s），s为日照时数（h/d）。

2.2各月温湿指数、风效指数分析

根据（1）、（2）式，以及莱阳市1981—2010年月平均气温、相对湿度、风速、日照等气象要素，计算各月的温湿指数、风效指数，对照人体生理气候评价指标分级表［9］（见表3），分别确定出THI和K对应的感觉程度，结果见表2。

2.2.1温湿指数分析

从表2可以发现，①一年中各月温湿指数变化大。1月份温湿指数最低，1月-7月温湿指数呈上升趋势，7月份，温湿指数达到一年中的最大值，7月到12月呈下降趋势，其中，3月-5月和9月-11月温湿指数变化较大，前者上升幅度为18.2，后者下降幅度为21.7。②1月-6月气候舒适度升高，5月气候由较不舒适转变为舒适，7月-8月是不舒适和较不舒适月份，9月气候转变为舒适，9月和10月均属于舒适月份，11月气候由舒适转为不舒适，11月到12月均属不舒适和极不舒适月份③12月-2月、7月和8月温湿指数变化较小，前者属于极冷极不舒适气候，后者是闷热不舒适和偏热较不舒适。

2.2.2风效指数分析

从表2可发现，①一年中风效指数都是负值，说明人体处于散热状态，这也是人体维持正常新陈代谢的基础。②各月风效指数存在较大变化。1月份风效指数最低，1月-8月风效指数呈上升趋势，8月份，风效指数达到一年中的最大值，8月到12月风效指数呈下降趋势，其中，2月-4月和9月-11月风效指数变化较大，前者下降幅度为338，后者上升幅度为369。②1月-3月气候舒适度升高，2月气候由较不舒适转变为舒适，7月-8月是偏热较不舒适月份，9月气候转变为舒适，9月到12月属于舒适月份，③7月和8月风效指数变化较小，是闷热不舒适和偏热较不舒适，4月-5月和10月11月是舒适月份。

3　各月气候舒适度及变化特点

根据（1）、（2）式，利用莱阳国家气象站1981—2010年共30年每日的平均气温、平均相对速度、平均风速和日照，计算每日的温湿指数和风效指数，对照人体生理气候评价指标分级表，分别确定出THI和K对应的感觉程度，根据AA、AB、bA为非常舒适，BB、cA为舒适，BC、cb为较舒适的分级原则［9］，确定每日的舒适度等级，得到每月的各级舒适日数。

1981-2010年月平均气候舒适日：

表4是根据温湿指数及风效指数确定的30年间各月平均非常舒适、舒适及较舒适日天数，直观地显示了30年间月平均各级舒适日的数量及各自随时间的年内变化情况。①月平均非常舒适日波动很大，有2个高峰区，是5月和9月到10月，最多的5月和9月分别达到了14.4天和8.2天，2个低谷区则出现在7月-8月和12月-3月，均不足1天。②月舒适日数波动较大，高峰区是3-4月和10 月-11月，最多的是4月份，其次是3月，分别达到12.6天和9.9天，低谷区是7月-8月和12月-2月，均不超过1天。③月较舒适日数在6月达到最大值，其次是9月，分别为8.3天和7天，月较舒适日最少的是12月到2月，均不足1天。上半年1-6月月平均较舒适日基本呈上升趋势，7月到8月下降到较低值区，9月达到另一个高峰，其后则呈下降趋势。④非常舒适日、舒适日、较舒适日的高峰区集中在4月份-6月份和9月份-11月份，低谷区则集中在7-8月和12月-2月。

4　结论

通过本文的研究，主要得到以下结论:

（1）从气候要素来看，冬季气温最低，最冷月出现在1月；夏季是全年气温最高的季节，高温天气多出现在6、7份，所以，冬、夏两季是人体感觉不太舒适的季节，春、秋两季温度适宜；除7—8月份湿度较高，对人体舒适度有影响外，其余月份人体感觉均较舒适。莱阳市日照条件全年良好，风速对人体舒适性也无不利影响。

（2）根据本文对舒适度指数的计算，莱阳气候最舒适的时段是4月到6月和9月到11月。7月到8月气候舒适指数较低，而12月到次年2月舒适气候指数明显偏低。影响7、8月气候不适的主要原因是气温高和相对湿度大，而12月到2月主要是低温高湿，尤其在冬季还受到风略大的影响。

5　说明

本文在用气候要素做舒适度评价时，只选择了气温、相对湿度、风速和日照4个要素，而舒适度是多个气象要素综合作用的结果，如气压、紫外线强度、大气透明度等；在用指数计算法进行舒适度分析时，只考虑了人们比较关注的非常舒适、舒适及较舒适三种情况，没有对较不舒适、不舒适、非常不舒适等情况进行分析，所以，最终的评价结果肯定有不完美之处。引进更多的因子，还有将舒适度等级的研究进一步细化，使评价结果与实际更加贴近，还有待进一步研究。

［1］人居环境气候舒适度评价 ［S］ GB/T 27963-2011

［2］吴兑，邓雪娇.环境气象学与特种气象预报 ［J］.气象，2000，29（8）：3-5

［3］谢俊英，袁芳菊，刘良平.黔东南州旅游气候资源优越性分析 ［J］.贵州气象，2008，32（4）：15-16

［4］宋卫恒.巢湖生态旅游气候资源研究 ［D］.合肥：安徽农业大学，2008，10-11

［5］郑有飞.人体舒适度及舒适度指数计算 ［J］.气象教育与科技，2000，2：8-9

［6］闫业超，岳书平，刘学华，王丹丹，陈慧.国内外气候舒适度评价研究进展 ［J］.地球科学进展，2013，28（10）：1119-1122

［7］范业正，郭来喜.中国海滨旅游地气候适宜性评价 ［J］.自然资源学报，1998，13 （4）：304-311.

［8］保继刚，楚义芳，彭华.旅游地理学 ［M］.北京：高等教育出版社，1993：63-68

［9］史淑一，潘仕梅.烟台市旅游气候资源分析与评价 ［J］.中国农学通报，2011，27 （23）：295-300

P41［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-423-2

宋波（1966～），女，工程师，研究方向为气象服务和地面测报。