黑龙江省气候舒适度变化特征研究

关键词：黑龙江；气候舒适度；变化特征

前言

环境气象条件是影响人体健康的重要因素，直接影响人们的身体状况、日常生活等方面。气候舒适度是从气象角度评价单个人体或一定人群对外界气象环境感受与否及其程度的指标，它反映了气温、湿度、风等气象因子对人体的综合作用，是评价人体健康、人居环境及气候旅游资源的重要指标。气候适宜，有益于人体健康，幸福感的增强，同时也是旅游开发的重要背景因素之一。许多科学工作者针对气候舒适度进行了深入的探讨与研究，在为人体健康、城市发展建设等方面提供了参考和依据。

黑龙江省属寒温带与温带大陆性季风气候，冬季寒冷漫长，夏季温暖湿润，地貌类型多样，森林茂密，平原肥沃，水系发达，旅游资源丰富。气候舒适度作为评价人体健康及选择旅游目的地的重要因素，黑龙江省针对该方面的研究还比较缺乏，因此，文章从黑龙江省旅游发展需求出发，利用1961年一2022年观测站气象数据，采用温湿指数和风效指数两个指标，分析黑龙江省气候舒适度年、季节、月不同时间尺度的变化特征及空间分布，并结合主要气象要素，分析气象要素与各舒适度等级之间的关系，旨在为黑龙江省气候适宜性研究、旅游发展规划、城市建设等方面提供决策服务和参考依据。

1资料与方法

文章所研究区域范围为黑龙江省13个地市83个区县，具体分布如图1所示。所用数据为黑龙江省63个通过均一性检验的观测站数据资料，包括日平均气温、日平均风速、日照时数和日相对湿度。在计算距平时，历年均值采用1991年-2020年30年均值。数据均来源于黑龙江省气象数据中心。

舒适度评价方法采用国标法《人居环境气候舒适度评价》（GB/T 27963-2011），利用温湿指数和风效指数评价，当两种指数不一致时，冬半年使用风效指数，夏半年使用温湿指数，当评价时段平均风速gt;3m/s的地区使用风效指数，具体等级划分如表1所示。计算黑龙江省63个观测站1961-2022年的温湿指数和风效指数，根据黑龙江省气候特征，将冬半年时间定为11月至次年3月，夏半年定为4-10月。

2结果分析

2.1气候舒适度各等级日数时间变化特征

根据国标法，统计1961年-2022年黑龙江省气候舒适度各等级日数（如表2所示）。结果表明，近62年来，黑龙江省寒冷日数在一年中所占比重最大，多年平均值为241d，约占全年66%；其次为舒适日数年均88d，约占全年24.1%；再次为冷日数年均35d，占全年9.6%；热日数极少发生仅占0.3%；闷热日数为零。

如图2所示1961年-2022年黑龙江省气候舒适度各等级日数距平的逐年变化曲线，可以看出，近62年来黑龙江省寒冷日数距平呈显著减少趋势变化，递减速率为2.4d/10a；舒适日数与之相反，呈明显增加趋势，增加速率为2.7d/10a。二者均通过了0.01显著性水平检验，距平值于1996年左右符号发生改变，1996年之前寒冷日数大于常年值，距平基本为正，1996年至今寒冷日数低于常年值，距平基本为负；舒适日数与之相反，1996年之前为负距平，1996年至今为正距平；冷日数距平呈减少趋势变化，但变化不显著；热日数距平呈增加趋势变化，变化亦不显著，变化速率为0.1d/10a。

从逐月变化看，除6、7、8月基本无寒冷日数外，其它月份均存在，尤其在冬季，整个季节均处于寒冷级别，春季寒冷日数逐渐减少，夏季基本为零，秋季逐渐增多，与气温变化基本相反；冷日数主要集中在4-10月，春季和秋季较多，其中9月最多平均10d左右；舒适日数主要集中在5-9月，其中夏季最多，6月、7月、8月均超过20d，分别为21d，28d，26d；热日数在夏季偶有发生，各月平均值接近零；闷热日数各月平均值均为零。可见，与中国南方夏季的酷暑相比，黑龙江省的夏季尤为舒适，基本无热和闷热天气发生，温度适宜，水分适中，空气湿润，整个夏季基本均处于舒适级别。

从年代际变化看，1971年-1980年间寒冷日数最多，舒适日数最少，2001年-2010年间，寒冷日数最少，舒适日数最多。寒冷日数逐年递减，在90年代末、21世纪初期由正距平变为负距平；冷日数也出现波动减少变化；舒适日数呈逐年递增变化，90年代之前呈负距平，21世纪开始呈正距平；热日数偶有发生，波动不明显；闷热日数为零，无变化。这与气候变暖的事实相对应，随着全球气候变暖进程的加剧，黑龙江省也是气温升高的显著地区，主要表现为冬季气温显著升高，使得寒冷日数明显减少，舒适日数增加。

2.2气候舒适度各等级日数空间变化特征

分析黑龙江省舒适度各等级日数空间分布情况，发现黑龙江省无闷热日数。黑龙江省寒冷日数分布由北至南递减，呈纬向分布，松嫩平原大部、三江平原西部、牡丹江大部在226d～240d之间，随纬度增加寒冷日数逐渐增多，大兴安岭、黑河北部、伊春北部在250d以上，漠河寒冷日数最多达284d；冷日数在黑河南部、松嫩平原大部、萝北、富锦为31d～34d，其它各地在34d以上，漠河、绥芬河和东宁在40d以上；舒适日数的分布与寒冷日数相反，随纬度增加舒适日数递减，漠河舒适日数最少为40天，大兴安岭南部、黑河北部、伊春北部、绥芬河在60d～80d之间，松嫩平原大部、三江平原西部、牡丹江西部、东宁在90d～103d之间；黑龙江省热日数很少，大兴安岭、黑河大部、伊春北部、饶河、绥芬河等18个观测站热日数为零，松嫩平原、三江平原、牡丹江大部热日数在1d～2d。

从变化趋势看，黑龙江省寒冷日数除五营、饶河、林口变化不显著外（未通过0.05显著性水平检验），黑龙江省其它地区均呈显著减少趋势，减少速率在-1～-7d/10a之间；黑龙江省冷日数基本呈减少趋势变化，但不显著，仅呼玛、黑河、孙吴通过了显著性检验；舒适日数与寒冷日数相反，除漠河、汤原、饶河不显著外，其它各地均呈显著增加趋势变化，其中大兴安岭南部、黑河大部、松嫩平原北部增加速率为5d～8d/10a；热日数变化不明显，仅在松嫩平原部分市县呈增加趋势。

2.3气象要素对气候舒适度影响分析

通过计算1961年-2022年黑龙江省舒适度各等级日数与各气象要素的相关系数（如表3所示），发现，寒冷日数与气温呈显著负相关，与风速呈正相关，通过了0.05显著性水平检验；舒适日数与之相反，与气温呈显著正相关，与风速呈负相关；冷日数和热日数相关不显著。可见，对黑龙江省而言，影响舒适度的主要气象因素是气温和风速。

由于黑龙江省冬夏两季气候特征分明，分析不同时期气候要素与舒适度等级日数的关系发现，冬半年（11月至次年3月）黑龙江省基本均处于寒冷级别，寒冷日数仅与风速相关系数（0.3）通过了显著性检验，与其它要素之间相关性不显著，可见，冬半年风速对寒冷日数的影响最大。夏半年（4-10月），气温与寒冷日数为显著负相关，相关系数为-0.82，与舒适日数（0.72）和热日数（0.33）为显著正相关；风速与寒冷日数（0.57）和冷日数（0.29）为显著正相关，与舒适日数（-0.63）为显著负相关，可见．黑龙江省夏半年气温和风速是影响舒适度的主要因素。

如图3所示1961年-2022年气温距平和风速距平变化，近60年来气温呈显著上升趋势变化，风速呈递减趋势变化，且在1996年左右距平符号发生变化，与舒适日数和寒冷日数变化一致，可见，寒冷日数的减少和舒适日数的增加与气温升高和风速减小有关。

3结论

黑龙江省寒冷日数约占全年66%，整个冬季均处于寒冷级别，舒适日数约占24.1%，主要集中在5-9月，冷日数占9.6%，主要集中在4和10月，热日数偶有发生，闷热日数为零；近62年来寒冷日数显著减少，舒适日数明显增加，主要与气温升高和风速减小有关；舒适日数的空间分布随纬度增加而递减，漠河舒适日数最少为40天，松嫩平原大部、三江平原西部、牡丹江西部、东宁在90d～103d之间；黑龙江省6-8月舒适日数最多，是避暑旅游最适宜的季节，1-3月和11-12月基本处于寒冷级别，非常适合开展冰雪旅游项目。