旅游气候舒适度指数比较分析——以嵊泗县为例

陶烨明，虞佳维

(浙江省嵊泗县气象局，浙江 嵊泗 202450)

1 引言

气候舒适度是对人类在不同气候条件下舒适感的一个生物气象评价指标，与太阳辐射、气温、相对湿度、风力等多种气象因子息息相关。20世纪70年代，国外学者便已开始探索气象条件与人体舒适度的关系，国内外已有诸多学者就气候舒适度提出了很多评价指标，如奥利弗提出的温湿指数[1]；特吉旺提出的风效指数[2]，廖善刚提出的综合舒适指数[3]以及中央台常用的KSSD经验公式[4]等。气候舒适度在某种程度上影响着旅游业的发展，影响着旅客对旅游地的满意度，随着嵊泗旅游业的发展，分析比较各种旅游气象指数，选取更符合本地实际的指数，为后期开发制作旅游气象服务产品做准备将是当地气象工作者的一项重要任务。

2 国内外主要旅游气候舒适度指数

2.1 温湿指数

温湿指数(THI)又称有效温度，顾名思义，该指数综合考量温度与湿度对人体感受的影响，并将之量化体现。其计算公式为：

THI=(1.8T+32)-0.55(1-RH)×(1.8T-26)

(1)

式(1)中：THI为温湿指数，T为摄氏温度(℃),RH为相对湿度(%)。

2.2 风效指数

风效指数(K)是风寒指数(WCI)的升级版本，它在原本风寒指数考虑了风速与气温对裸露人体影响的基础上，加入了太阳辐射作用给人体带来的增温影响，反映了体表单位面积与周围环境之间的热交换率(正值为吸热，负值为散热)。其计算式为：

(2)

式(1)中：K为风效指数，V为风速(m/s)，T为摄氏温度(℃)，s为日照时数(h/d)。

2.3 综合舒适指数

廖善刚在陆鼎煌研究的基础上，结合福建省当地实际，全面考虑气温、风速和相对湿度3个气候要素对福建省人体舒适度的影响，对陆鼎煌提出的综合舒适度指标[3]进行了订正。计算式为：

S=0.5(|T-20|)+0.08(|RH-70|)+0.5(|V-2|)

(3)

式(3)中：S为综合舒适度指数，T为摄氏温度(℃)，RH为相对湿度(%)，V为风速(m/s)。

2.4 人体舒适度指数

KSSD经验公式是近年来我国气象台站较为常用的，同时也是近年较为流行的一种人体舒适度表达方式[4]，该公式在温湿指数的基础上，考虑了风速对人体感温度的影响，对温湿指数进行了补充，计算式如下：

(4)

式(4)中：ICHB为人体舒适度指数，T为摄氏温度(℃)，RH为相对湿度(%)，V为风速(m/s)。

3 国内外主要气候舒适度比较分析

本文采用嵊泗国家基准气候站1970-2019年地面观测数据，计算出嵊泗常年各月气温、相对湿度、风速和日照时数的平均值，并在此基础上，结合上述计算公式，计算出温湿指数(THI)、风效指数(K)、综合舒适度指数(S)和人体舒适度指数()的值，结果如下表1。

查阅各指数分级表(表略)内容，分别确定各指数的评价结果，评价结果如图1。

3.1 评价结果差异分析

由图1分析可知，不同指数对同一地区同一月份的评价可能出现显著差异。在嵊泗地区，不同指数对4月体感舒适度的评价出现的差异最为显著，各指数的评价结果均不相同，且风效指数与综合舒适指数的评价结果截然相反，前者评价为非常舒适，后者评价为极不舒适，客观来说，嵊泗4月平均气温为13.7 ℃，平均相对湿度在80%左右，平均风速6.7 m/s，温度略偏低，湿度适中，风力略偏大，太阳辐射和紫外线不强，总体气候略偏冷，对大部分人来说还是较为舒适的，风效指数和综合舒适指数的评价与嵊泗实际有一定出入。从各指数整体评价效果看，综合舒适指数从12月至次年4月均评价为极不舒适，而夏季7～8月份反而评价为舒适，总体来看对夏半年评价偏高，对冬半年评价严重偏低。人体舒适指数同样存在对夏半年评价偏高，整个夏半年的气候评价除8月是舒适以外，都是非常舒适，这与实际还是有一定区别。温湿指数与风效指数评价结果的趋势具有较好的一致性，风效指数夏半年评价效果较为客观，但冬半年评价偏高，温湿指数对冬半年评价较为客观，对夏半年评价略偏低，对嵊泗的气候舒适度评价最好采用分段评价，11月至次年4月采用温湿指数进行评价，5～10月份采用风效指数进行评价。

表1 嵊泗县各指数逐月计算值

(注：1极不舒适；2不舒适；3较不舒适；4较舒适；5舒适；6非常舒适)

3.2 产生差异的原因

国内外专家学者在研究气候舒适度时，多采用生物气象指标描述气象因子对人的体感感受，本文所采用的4种气候舒适度指标亦是如此，但由于各家指数对气候评价的侧重有所不同，评价效果也有所不同。温湿指数主要描述的是经过湿度因子订正后的温度给人的感受，侧重点在于人与环境间的热交换，就其在嵊泗地区的应用而言，嵊泗地处海岛，常年风速较大陆地区偏大，大风的影响会使得实际体感温度较实际偏低，这便导致了温湿指数对嵊泗夏半年气候舒适度的评价较实际偏低。风效指数强调的也是体表与周围环境的热交换，与温湿指数不同的是，该指数引入风速影响，将体表散温纳入公式考虑范围，并引入了日照时数的影响，将太阳辐射给人体的增温，但同样因为嵊泗地处海岛，四季相对湿度较大陆地区普遍偏高，因此风效指数考虑时忽略湿度影响，对嵊泗冬半年的湿冷有一定程度的低估，这可能是风效指数冬半年评价较实际偏高的原因。廖善刚的综合舒适指数是依据福建省实地环境与人体感觉最舒适的气象要素的差距大小进行评价的，由于该指数主要是根据福建省的气候情况进行订正的，与嵊泗典型亚热带海洋性气候的气候特征、各气象要素的影响权重有所不同，最终导致了综合舒适度指数在嵊泗地区适用的水土不服。人体舒适度指数是我国气象台站较为常用的经验公式，具有普遍性，但当其应用于嵊泗地区，其针对性和代表性便有待商榷了，事实也证明该指数是以上4种指数中最不适宜在嵊泗使用的。

4 结语

(1)采用不同气候舒适度指数对嵊泗旅游气候舒适度的评价结论有较大的差别，对嵊泗地区而言，可以考虑采用分段评价：冬半年(11月至次年4月)采用温湿指数进行评价，夏半年(5月至10月)采用风效指数进行评价。

(2)影响气候舒适度的气象要素很多，除以上指数采用的温度、相对湿度、风速、日照时数等因子，气压、降水、灾害性天气、紫外线、空气质量等也将影响气候舒适度评价，在后续指数开发中，更应该因地制宜，将更多影响因子纳入评价体系，开发出具有本地特色的舒适度指数。