四川省气象舒适度指数研究

陈婷++孙明++郭洁++梁津

【摘 要】近年来公众的社会环境意识大为增强，对生活环境质量给予了越来越多的关注，并对环境舒适度预报的需求越来越强烈，如公众常常对天气预报的气温与人体实际感觉的气温产生疑惑，对于相同的温度，人体的感觉有时候是截然不同的，这说明单一的气象要素预报已经不能满足公众的需求，而生活气象指数综合了多种气象因子，可用于描述天气对公众的生活的影响。根据四川盆地的气候特征及近年来气候变化的主要特征，按照新的气象舒适度指数标准，对原有的舒适度指数范围进行了重新划分，并将重新划分后的舒适度指数应用到了预报工作中，经检验新的舒适度指数稳定可靠。

【关键词】气象 舒适度指数 生活指数

1 前言

目前气象部门通过电视、报纸、互联网、手机短信等媒体平台公开发布的生活气象指数产品主要有：舒适度指数、晨练指数、紫外线指数、穿衣指数、感冒指数、旅游指数、洗车指数、晾晒指数。8种指数预报产品是在气象部门常规天气预报和精细化预报的基础上，根据气象因子如温度、湿度、风、降水、云量、能见度、紫外线、日照、辐射等与不同指数的关联程度，应用回归方程、多级判别法或模糊综合判别法建立的指数预报模型，依据专家打分法和经验法划分等级指标标准，制定指数等级及其相应的提示用语。

2 舒适度简介

气象条件通过人体感受器官影响人体不同部位[1]。20世纪90年代，人体舒适度指数概念被引入我国[2]，人体舒适度指数是一类群体性感觉指标，它以气象环境及其变化为因子，以人体生理过程和主观感觉为主要依据和研究对象，分析和研究外界环境及其变化对人体产生的影响。人体舒适度评价不同气候环境下人体的舒适感觉，即考虑了气温、湿度、风等气象要素对人体的综合作用后，一般人群对外界气象环境感受到舒适与否及其程度[3]。各省气象专家根据本地气候特征对其进行本地化后应用到了实际工作中。

2.1 温度对舒适度的影响

温度是影响舒适度的最主要因素，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。人是恒温动物，在一定的气温范围内，人体会根据冷热适应和调节。当气温大于28℃时，人体会通过出汗散热来适应温度，但与此同时，出汗会使体内盐分逸失，并引起末梢血管扩张加重心脏负担；高温还会影响人的某些高级神经活动。当气温小于17℃，人体通过产生热或减少散热来保持体温的恒定，如添加衣服可以减少热量的散失[4]。

2.2 湿度对舒适度的影响

由于湿度主要影响人体的热代谢和水盐代谢。当气温适中时，湿度对人体的影响并不显著，而当气温较高或较低时，其波动对人体的热平衡和温热感就非常重要。例如，气温在15.5℃时，即使相对湿度波动达50%，对人体的影响也仅为气温变化1℃的作用。而当温度在21—27℃时，若相对湿度改变为50%时，人体的散热量就有明显差异，相对湿度在30%时，人体的散热量比相对湿度在80%时多；而当相对湿度超过80%时，由于高温高湿影响人体汗液的蒸发，机体的热平衡受到破坏，所以人体会感到闷热不适。随着温度的升高，这种情况将更趋明显。当冬季的天气阴冷潮湿时，由于空气中相对湿度较高，身体的热辐射被空气中的水汽所吸收，加上衣服在潮湿的空气中吸收水分，导热性增大，加速了机体的散热，使人感到寒冷不适。

2.3 风对舒适度的影响

风对体温的调节与气温和空气湿度有关，如果气温低于皮肤温度，风能使机体散热加快。风速每增加1米/秒，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；反之如果气温高于皮肤温度，气流同时起到加热和散热两种作用。

3 舒适度分级研究

人体舒适度指数包括两个指数：温湿指数和风寒指数，温湿指数表示温度和湿度对人体的综合作用，风寒指数表示温度和风对人体的综合作用。一般情况下，温湿指数应用于5-9月；风寒指数应用于10-4月。温湿指数是热应力的舒适指标，表示人体的热与温度、湿度的关系，即为湿度订正以后的温度。用下式求得：

（1）

式中：Td为华氏温度（℉），RH为相对湿度。其中Td（℉）=Td（℃）×9/5+32求得。风寒指数又称风冷力指数，适用于室外寒冷环境下，反映风速及气温对裸露人体的影响。主要考虑冬季气温、风速对人体舒适度的影响程度。公式为：

（2）

式中：V为风速（m/s）；T为气温（℃）。

3.1 舒适度九级标准

2005年，罗礼洪等[3]利用计算公式（1）将人体舒适度气象指数将分为九级，分级见表1。

表1 人体舒适度气象指数

等级 指数范围 服务用语

1级 I<25 寒冷，感觉极不舒适

2级 25≤I<40 冷，感觉不舒适

3级 40≤I<50 偏冷或较冷，大部分人感觉不舒适

4级 50≤I<60 偏凉或凉，部分人感觉不舒适

5级 60≤I<70 普遍感觉舒适

6级 70≤I<79 偏热或较热，部分人感觉不舒适

7级 79≤I<85 热，感觉不舒适

8级 85≤I<90 闷热，感觉很不舒适

9级 I≥90 极其闷热，感觉极不舒适

3.2 舒适度四级标准

2014年，减灾司下发了气象部门常用生活气象指数产品，其将舒适度指数划分为四级标准。级别内涵对应人体感觉天气舒适程度，分别为舒适、较舒适、不舒适、非常不舒适，由一级至四级舒适度依次下降，但由于全国各地气候特征差异大，不同地方的公众对气象舒适度的感觉差异很大，对各地的舒适度指数范围并没有具体给出。

4 四川省舒适度分级预报

四川盆地年平均气温明显高于同纬度其他地区，特别是在冬季，由于冷空气受到了北方秦岭大巴山阻挡，四川盆地冬季平均温度比长江中下游地区高出许多，与广东北部地区基本相当。年积温比同纬度高，无霜期较同纬度其他地区长。四川盆地的东南部地势相对较低有利水汽输送，西北部山区地势相对较高不利于水汽的散失，导致空气湿度高，多阴雨天气，多雾，是我国年日照时间最少的地区之一。四川盆地封闭的地形，导致盆地常年风速偏低，是我国年平均风速最小的地区之一。四川盆地东部和西部气候有许多共同点，也有很明显的差异。东部一般在5-6月多雨，7-8月受副热带高压控制，高温干旱，成为中国夏季气温最高的地区之一；西部4-5月则多春旱，7-8月受西南暖湿气流影响而多雨。endprint

根据上述四川盆地的主要气候特征，在所有气象因子中，气温和湿度对人体的舒适感觉影响最大，即在四川盆地的舒适度指数讨论中，可简化为对温湿指数的讨论。在半世纪四川气候变迁的研究中，1961-2013年，四川省年平均气温上升趋势明显，四季平均气温均呈变暖趋势，冬秋季平均气温最明显。全省年平均气温升高了0.74℃。其中2013年四川年平均气温15.8℃，比常年偏高0.9℃，和2006年同为1961年以来的最暖年。与此同时，虽然四川气候潮湿，但1961-2013年，四川省年平均相对湿度呈明显的减小趋势，平均每10年减少0.5%。特别是进入21世纪以来减小趋势更加明显，平均每10年减少4.1%。综合四川盆地的气候特征，及四川盆地东西部城市的差异，并考虑四川气候的变暖、变干趋势以及预报员经验，按照减灾司四级分类标准对原有九级指数范围进行了重新划分，经过订正和完善后，分类结果如表2，并已应用在了气象生活指数日常预报中。

表2 人体舒适度气象指数

等级 指数范围 服务用语

一级 55≤I<72 舒适

二级 45≤I<55，72≤I<81 较舒适

三级 25≤I<45，81≤I<90 不舒适

四级 I<25，I≥90 非常不舒适

5 结语

由于四川盆地所处的特殊地理位置和特殊的地形，形成了独特的气候特征。考虑盆地独特的气候特征和近年来四川气候的变暖、变干趋势，以及预报员的经验，对舒适度指数范围进行了重新划分，并应用到了日常预报工作中。新的舒适度指数标准经过一段时间的应用和完善，可以认为是符合四川省气候特征的，并能体现四川省的气候特点。但由于应用时间有限，该工作还有许多不足之处有待改进，如由于四川盆地东西部城市的气候特征存在差异可以分开讨论。

参考文献：

[1] 朱瑞兆.应用气候手册[M].北京：气象出版社，1991.

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

[3] 罗礼洪，孙明，陈云强 等.2006气象生活指数.四川省质量技术监督局发布（DB51/T583-2006）.

[4] 李源，袁业畅，陈云生 等.武汉市人体舒适度计算方法及其预报[J].湖北气象，2000（1）.

作者简介：陈婷（1988—），女，四川成都人，硕士，主要从事专业气象服务方面研究。E-mail： cting43@foxmail.comendprint