气象要素对人体舒适度预报的影响分析

李大光　杨凤瑞　任柏合

摘 要：人体舒适度预报是从气象的角度来评价在不同气象条件影响下人的舒适感，是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。近年来人民生活水平的提高，特别是旅游业的发展，人体舒适度预报、紫外线强度预报在城市生活中越来越被重视，乌海市气象局预报的人体舒适度、穿衣指数预报方法和指标已经有15a的历史，预报结论在实际生活中不断得到检验，已经凸显预报存在的偏差。随着预报工具的逐渐增多，预报技术的不断提高，气象科研人员在这个领域研究的不斷深入，目前已经比较成熟，人体舒适度预报已经不能够仅仅考虑温度的影响。

关键词：气象；预报；舒适度

中图分类号：P463.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632213

1 人体舒适度预报现状分析

1.1 预报方法

乌海气象局开展的人体舒适度预报是通过日最高、最低气温单要素预报值来预测早晨和中午的人体舒适度和穿衣指数，在考虑了风和湿度对人体舒适度的影响，简单地做了一些订正后，对外发布。

1.2 存在的问题

大气温度、湿度、气压、风、光照等气象要素对人体感觉影响最大，国内有气象部门研究出人体舒适度指数计算公式就是根据温度、湿度、气压、风这4项要素而建成的非线性方程。

乌海市人体舒适度预报只考虑了温度因素，仅对相对湿度和风作了一些简单调整。

考虑的相对湿度不分季节和温度范围，风力不分级别，粗略订正，造成预报偏差。经过10多年来的实况检验，人体舒适度预报适用于在相对湿度<50%，风力4级时较为准确，在其他天气条件下存在一定误差，有待于改进完善。

2 气象要素对人体舒适度预报的影响分析

影响人体舒适度的因素有很多，如各种气象要素、地表性质、肤色、年龄、衣服颜色等，在这里，只研究各种气象要素与人体舒适度的关系。

2.1 温度的影响

在影响人体舒适度的气象要素中，主要因子是气温，正常情况下，人体是恒温的，保持在37℃左右。人体是通过吃饭获得热能和体能后经过传导、对流、辐射、蒸发等方式与外界热量交换来保证体温不变，当所处环境温度比皮肤温度低时，人体热量容易散失而产生冷的感觉，且随着温度降低，感觉更加明显；当人体所处环境温度比皮肤温度高时，人体热量不易散失，因而感觉热，随着温度增高感觉越明显。着装可以改变环境气温对人体的舒适度，人在静止状态且裸体时，较适宜的环境温度是28～32℃。

2.2 湿度的影响

大气相对湿度的大小对人体舒适度预报的影响也很重要。

经过多次试验表明，在气温较舒适（15.5～26.5℃）的情况下，大气相对湿度的变化对人体感觉作用不大，只有当气温较高或者偏低时，相对湿度得变化对人体的温热感和热平衡作用较大。高温高湿对人体舒适的影响很大，人体在高温状态下主要靠蒸发散热来维持热平衡的，相对湿度高不利于挥发汗液，人体热平衡被破坏，脉搏也相应加快，人体因此感到闷热难耐。气温越高，这种状态会更趋明显。冬季，天气阴冷潮湿时，空气中水汽吸收了人体的热辐射。加上衣服吸收空气中水份，由于导热性增大而加快了机体的散热，使人体感觉寒冷不适。

根据乌海市人对当地气候的适应性分析，当相对湿度低于50%时，气温要高到35℃以上才感觉热；相对湿度达到70%～80%时，气温31℃就开始有热感，如果相对湿度超过了80%，身上的汗水不易蒸发，人体会感觉到闷热难忍。

2.3 风的影响

风对人体体温调节也起到重要作用，它决定了人体的对流、传导、蒸发方式与外界交换热量的快慢，当气温低于皮肤温度时，风能使机体散热加快。风速每增加1m/s，会使人感到气温下降了2～3℃，风越大散热越快，人就越感到寒冷不适。

体感温度是考虑了气温、湿度、风速等因素综合影响后，人体所感受到的温度。

以霍顿提出的计算方法，确定出适合计算体感温度的经验公式，得出了在不同风力等级下体感温度值，例如：在风力2级（8km/h）的情况下，如果环境温度2℃时，体感温度为1℃；但当在风力8级（64km/h）的情况下，如果环境温度2℃时，体感温度为-17℃；由此可见，在同样的环境温度下，风力越大，体感温度越低。因此，在乌海市人体舒适度预报中不可忽视风力对人体舒适度的影响。

2.4 太阳辐射的影响

太阳辐射主要作用于皮肤和视觉，在寒冷的季节太阳辐射能给人温暖舒适感，但在炎热的夏季往往让人感到灼热难耐，甚至可以灼伤皮肤。根据人们日常生活中的体验，在晴天或者少云情况下，在阳光直射下的人体感觉与在遮荫处的人体感觉是有很大差别的。因此在预报人体舒适度时要考虑天空状况的影响。

2.5 气压的影响

气压的大小影响人体内O2的供给并使人产生压抑感，例如，低气压下的阴雨天气，常会使人无精打采，心情压抑，烦躁不安。

在充分考虑了温度对人体感觉的影响后，应考虑不同气温下的相对湿度、风力大小、天空状况（太阳辐射）等对人体舒适度产生的影响，以此来使人体舒适度预报更加全面、合理、准确。

作者简介：李大光（1960-），男，工程师，从事天气预报工作。