承德市人体舒适度分析与指数预报

周士茹 岳春煜

摘要  利用1951—2015年气象资料，并结合承德地区气候特征，从气象角度分析影响人体舒适度指数的主要因子大气温度、湿度、风等，总结人体舒适度计算方法，并确定相应预报等级，为更好地建设承德市城市气象服务体系提供思路和依据。

关键词人体舒适度;指数预报;气象因子

中图分类号：P463.3文献标识码：A文章编号：2095-3305（2019）03-080-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.033

随着人们生活水平的提高和经济的迅速发展，人们越来越关注环境给生活造成的影响，同时对气象服务提出更高要求。人体舒适度就是城市气象预报的一种，通过对人体舒适度分析及预测，可给市民提供气象参考，根据各种气象要素变化及时调整并采取一些防范措施以适应环境，合理安排出行。笔者针对承德市气候特征，初步分析其对人体舒适度的影响，但是由于技术有待完善，在未来还需进一步细化研究。

1承德市气候特征

承德市地处燕山山地，沟壑纵横，地形地貌复杂，最北部为围场高原，高原以下为燕山山地，雾灵山为承德市最高峰，海拔2 118 m。复杂的地势地貌决定了承德市具有显著的区域性气候特征，属中温带大陆性季风型、半干旱半湿润山地气候，四季分明，水热同季，冬长夏短，春长秋短。

从1951年1月1日到2015年5月1日的气象资料统计看，承德市全年日照时数在999～3 088.5 h，日照时数以3—5月最多，11月至次年2月最少。年平均气温在7.2～10.2℃，自有气象记录以来极端最高气温大部区县都突破40℃，为40.3～43.3℃，年极端最高气温双桥区2000年7月14日达43.3℃，极端最低气温大部地区在-30℃以上，只有坝上地区出现过-42.9℃（1957年1月12日），以及平泉县出现过-31.4℃（1990年1月31日），其他区县极端最低气温一般在-24.9～29.9℃，多出现在12月至次年2月，其中1月出现几率最大。年平均风速在0.6～2.0 m/s，年大风日数平均13.1 d，一般春季风速较大。年平均相对湿度在50%～63%，年最小相对湿度一般出现在冬春季。

2影响人体舒适度气象因子

2.1气温对人体舒适度的影响

气温是影响人体舒适度最主要的气象要素之一，人体通过产生热能或减少能量散发，以辐射、传导、对流、蒸发等方式与环境交换热能，来保持体温恒定。当气温高于人体皮肤温度时，不利于人体热量散发，人体就会通过出汗来散热;当气温低于人体皮肤温度时，人体通过产生热或减少热量散发保持体温恒定。

2.2风对人体舒适度的影响

风对人体的热平衡有直接影响，风会加速空气流动，促进人体与空气热量交换，所以天热时风能给人舒适感，但当气温>36℃时，人体表温度会通过风流动而上升，不利于人体与空气热量交换，当气温较低时，风能使机体散热加快，加剧人体不舒适感。风速每增加1 m/s，会使人感到气温下降2～3℃，风越大散热越快，人就越感到寒冷不适。

2.3湿度对人体舒适度的影响

气温适中时，湿度对人体舒适度影响并不显著。当气温较高或较低时，其波动对人体热平衡就变得非常重要。如气温在15℃时，即使相对湿度波动达60%，对人体的影响也仅为气温变化1℃作用。而当温度在21～27℃时，若相对湿度波动达60%时，人体散热量就有明显差异。当环境温度较高时，湿度增大会加剧人体对热的感觉，当环境温度较低，尤其冬季天气阴冷潮湿时，空气中相对湿度较高，加速机体散熱，寒冷不适也会更加明显。

3舒适度指数计算及等级划分

3.1舒适度指数公式

影响人体舒适度的因素很多，如体感温度、太阳辐射等，但气温、相对湿度、风速这3个气象要素对人体舒适度影响最大。该研究主要考虑气温、相对湿度、风速这3个气象要素的影响，并遵守气象部门常用生活气象指数等级的划分，在一系列公式筛选和比对之后，最终采用舒适度指数计算方法：

其中，K是舒适度指数，T是最高气温，U是相对湿度，V是风速。

3.2舒适度指数预报方法

提取短期天气预报要素（天气现象、T=最高气温），中央气象台天气预报要素（U=14时相对湿度，V=14时风速，TC=总云量，LC=低云量），利用公式（1）计算舒适度指数。此公式对于晴天预报效果较好，但对阴天及有降水天气计算结果并不精确，因此考虑气温预报、相对湿度预报及风速预报均可能出现一定误差，根据季节和特殊天气订正。

①根据季节进行舒适度调整：冬季舒适度指数为3～4级，春季为1～3级，夏季为2～4级，秋季为1～3级。②特殊天气对舒适度指数判定：春季污染、大风、沙尘，秋季重污染天气，则舒适度指数为4级;如果预报日出现阴天或降水天气（日最高气温可能预报为当天20：01气温，第2 d白天气温并不能在报文体现，一般参考系统预报11和14 h总云量、气温等），春、秋季舒适度指数则为3级，夏季舒适度指数为2级。

4承德市人体舒适度年评价

承德市属中温带大陆性季风型、半干旱半湿润山地气候，四季分明，季节特征差异显著，气温年较差较大，如2015年月最高气温37.6℃，最低气温-23.7℃，各月平均气温舒适度和最高气温平均舒适度、最低气温平均舒适度见表1。

5承德市人体舒适度日评价

承德市昼夜温差大，如2015年平均气温日较差13℃，平均气温9.5℃，年极端最高气温达37.6℃，年极端最低气温达-17.5℃，用日平均描述人体舒适度并不客观，选取时段平均人体舒适度供参考，如2017年5月7日日较差达24.3℃，气温日变化及人体舒适度见表2。

6结语

从气温、相对湿度、风速这3个气象要素进行人体舒适度计算，考虑气温预报、相对湿度预报及风速预报均可能有一定误差，需根据季节和特殊天气进行指数订正。由于影响人体舒适度的因子还有很多，如环境差异、太阳辐射、体感温度、着装等，目前计算方法还有待进一步研究和完善。

参考文献

[1] 朱学玲，任健.人体舒适度的分析与预报[J]气象与环境科学，2011，34（S1）：131-134.

[2] 王桂龄.承德气候[M].承德：承德市农业志，2006.

[3] 杨杰，陆倩，冯钰博，等.2013年9月4日承德市暴雨漏报诊断分析[J].内蒙古气象，2017（1）：10-16.

责任编辑：郑丹丹