汪 晨,余丽萍
(衢州市气象局,浙江 衢州 324000)
开化县1981—2010年气候环境人体舒适度评价
汪 晨,余丽萍
(衢州市气象局,浙江 衢州 324000)
根据人体的舒适度指标,结合开化县的气候特点,计算分析1981—2010年30 a的逐旬人体舒适度。结果表明,开化县旅游气候舒适期长,4月中旬到6月下旬,8月下旬到10月中旬,长达5个月的时间人居环境舒适度为3级,健康人群感觉舒适,是理想的旅游地区。
人体舒适度; 气候; 开化
开化县为浙江省内陆地区,在地势上,多中山丘陵地貌,具有较显著的立体山地气候特征。中亚热带海洋性季风气候与丘陵山地立体气候在此叠加,相较于同处中亚热带的其他地区,开化县区域性气候特征非常明显。舒适度是人体通过感官感知与接触的环境所作出的评价,国内外普遍利用人体舒适度考察当地气候环境适宜性。因此,通过对人体舒适度的分析来了解气候资源状况,将有利于合理地开发利用当地的旅游气候资源。
开化县位于中亚热带地区北缘,气候总体特征表现为四季分明、冬暖夏凉、降水丰沛、雨热同步。1981—2010年开化县年平均气温16.6 ℃。全年最冷月份为1月,平均气温5.0 ℃;最热月份为7月,平均气温27.6 ℃。受季风气候影响,开化县气温四季分明,相邻季节的温差基本在10 ℃左右,可让人深刻感受春夏秋冬四季轮回的气温转变;冬暖春早夏凉,冬季出现严寒概率低;夏季高温并不突出,感觉凉爽,近80% 的山区无高温。年降水量达1 830.7 mm,年雨日为167 d,是亚热带降水最丰沛的地区;且水热配置优越,气温与雨量分配基本同步,春季极少有春旱。年平均风速0.9 m·s-1,年平均最多风向为NNW (北北西)。年平均相对湿度为 82%,各月相对湿度变化幅度不大。年日照时数1 736.2 h,以1—3月日照时数较少,月平均不足100 h,而7—8月日照时数较多,月平均超过200 h。地势海拔差异大,地貌丰富多样,垂直气候特征明显,山区小气候多样。在垂直尺度上跨越了中亚热带、北亚热带、暖温带和中温带4个气候带;年平均气温从17.5 ℃至10 ℃以下,降水从1 900 mm至2 800 mm。
近年来,开化县凭借自身优势大力发展本地旅游业,而气候资源对一个地区的旅游发展有着至关重要的影响。大多数人对周围环境感觉舒适的程度称舒适度,而人类机体对外界气象环境的主观感觉有别于大气探测仪器获取的各种气象要素。人体舒适度指数是为了从气象角度来评价在不同气候条件下人的舒适感,根据人类机体与大气环境之间的热交换而制定的生物气象指标。人体的热平衡机能、体温调节、内分泌系统、消化器官等人体的生理功能受到多种气象要素的综合影响。一般而言,气温、相对湿度、风速3个气象要素对人体感觉影响最大[1-8]。利用1981—2010年开化国家基本气象站的月平均气温、相对湿度、风速等资料进行统计分析,评价开化县气候环境的人体舒适度,为当地旅游业的发展规划和旅游者选择最佳旅游季节提供科学依据。
1.1 材料
开化国家基本气象站1981—2010年的月平均气温、相对湿度、风速等资料。
1.2 方法
1.2.1 温湿指数
温湿指数最初称有效温度,是通过温度和湿度的综合反映人体与周围环境的热量交换,是人类气候感受的第1指标,其计算公式:
I=T-0.55(1-RH)(T-14.4)。
式中:I为温湿指数(保留1位小数);T为某一评价时段平均温度(℃);RH为某一评价时段平均空气相对湿度(%)。
1.2.2 风效指数
风效指数计量人体体表的散热和太阳辐射后人体的增热,它反映的是人体体表与周围环境之间的热交换,即体表单位面积的热交换量率(正值为吸热,负值为散热),其计算公式为:
式中:K为风效指数,取整数;T为某一评价时段平均温度,单位为摄氏度(℃);V为某一评价时段平均风速,单位为米每秒(m·s-1);S为某一评价时段平均日照时数,单位为时每天(h·d-1)。
1.2.3 人居环境舒适度等级划分
根据GB/T 27963—2011人居环境气候舒适度评价[9]的划分标准。
从各月人居环境舒适度I、K分析,开化县人居环境舒适度为3级舒适的时段在4—6月和9—10月,I为16.1~23.4,K为-127~-285,长达5个月,健康人群感觉舒适;而盛夏(7—8月)开化县人居环境舒适度为4级,I为25.9~26.2,K为-16~-57,健康人群有热感,较不舒服;3月和11月是初春和秋末期,I为10.9~12.4,K为-346~-489,人居环境舒适度虽然为2、1级,总体感觉偏冷较不舒服;12月和1—2月冬季期间I为5.9~7.7,K为-448~-474,人居环境舒适度为1级寒冷,健康人群感觉很冷,不舒服(表1)。
表1 1981—2010年开化县各月平均居住 环境人体舒适度指数
从各旬人居环境舒适度温湿指数、风效指数分析,开化县人居环境舒适度为3级舒适时段在4月中旬到6月下旬和8月下旬到10月中旬,长达5个月,健康人群感觉舒适;盛夏(7—8月中旬)人居环境舒适度为4级,健康人群有热感,较不舒服;3月中旬到4月上旬和11月中旬到12月上旬,人居环境舒适度为2、1级,总体感觉偏冷较不舒服;12月中旬到1—2月,人居环境舒适度为1级寒冷,健康人群感觉很冷,不舒服(表2)。
表2 1981—2010年开化县各旬平均居住 环境人体舒适度指数
对温湿指数、风效指数进行分析,在热应力区间(5—10月)内,除夏季的7—8月外,温湿指数均处于健康人舒适级别的范畴;7月和8月的温湿指数4级,值分别为26.2和25.9,健康人会略有热感,但没有达到5级闷热难受感觉。以上是使用开化县城区气象资料分析结果,对于开化山区来说却大为不同。对不同海拔高度的区域自动气象站观测资料分析表明,随着海拔升高,温湿指数值在降低,属大部分人感觉舒适的级别,少有闷热不适。上述分析表明,即使在盛夏,开化也是避暑纳凉的好地方。
通过人体舒适度指数的计算,可以得到开化县最舒适的时段为4月中旬到6月下旬和8月下旬到10月中旬,长达5个月。7月和8月的温湿指数分别为26.2和25.9,健康人会略有热感,但没有达到5级闷热难受的感觉。
在进行人体舒适度指数计算时,只采用了平均温度、相对湿度、平均风速和平均日照时数4个因子。但人体舒适度还可能受到雾、气压、降水等多种因素的影响,是人类机体对大气环境各要素的综合反映。因此,在今后的研究中,还需探讨更准确客观的气候环境人体舒适度评价方法。
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[9] 中华人民共和国国家标准.人居环境气候舒适度评价:GB/T 27963—2011[S/OL].(2011-12-30). http://www.taodocs.com/p-6889304.html.
(责任编辑:张才德)
2016-12-15
浙江省气象局2016年青年项目(2016QN10)
汪 晨(1990—),女,浙江开化人,助理工程师,本科,从事应用气象研究工作,E-mail:758988324@qq.com。
10.16178/j.issn.0528-9017.20170436
X16
A
0528-9017(2017)04-0664-03
文献著录格式:汪晨,余丽萍. 开化县1981—2010年气候环境人体舒适度评价[J].浙江农业科学,2017,58(4):664-666.