巍山县人居气候适宜度分析

张丽芬，张如伟

（1.云南省大理州气象局，云南 大理 671000；2.云南省巍山县气象局，云南 巍山 672400）

引言

气候是自然环境的重要组成部分，也是影响着人们居住适宜性的重要环境因子。国内外学者关于宜居气候适宜性已开展了大量的研究［1-4］。如Terjung［5］提出了舒适指数和风效指数的概念。刘金丽等［6］通过多种气候舒适度计算模型的对比分析，构建适合珠海的人居环境舒适度评价方法。洪国平等［7］采用温湿指数、风效指数、体感温度指数为基础的人居环境舒适度评价指标体系，对武汉市一个典型低碳宜居小区进行人居气候舒适性评价。肖晶晶等［8］采用人体舒适度指数对浙江人居环境气候适宜度进行了分析。近年来，也有不少学者对云南气候和旅游舒适度做了研究，获得了许多有价值的研究成果，如曹伟宏等［9］在丽江温湿指数、风效指数和着衣指数的基础上，构建了一个新的综合气候舒适度评价模型，分析了丽江市综合旅游气候舒适度，划分出适宜于旅游的季节。周建琴等［10］根据已有观测资料结合数值模拟对未来气候舒适度分布变化进行预估，指出气温是云南气候舒适度各等级日数变化的主要因素。云南省巍山县地处低纬高原，属北亚热带高原季风气候区，坐落于滇西横断山脉云岭南延部分，大理白族自治州南端，是南诏古都的腹地，具有悠久的历史和丰富的文化，1994 年被评为国家级历史文化名城。独特的人文地理和深厚的历史文化使巍山县拥有国内不多见的县级旅游资源，但因地处内陆低纬高原，复杂多变的气候环境条件一定程度影响着居住及旅游的舒适度。因此，开展该地区人居气候适宜度研究，为旅游提供科学决策参考具有重要的现实意义。本文基于该县历年气候观测数据，通过进行季节划分，气温要素以及宜居气候适宜度指数分析（温湿指数、风寒指数、人体舒适度指数），评价巍山县宜居气候舒适度特点，为游客深入了解巍山县的气候特点及巍山县旅游开发、宜居生态建设提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源

所用资料包括1991—2020 年地面逐日气温、相对湿度、风速、日照等观测资料来源于巍山县国家气象观测站。

1.2 方法

1.2.1 巍山县四季划分

参照气象行业标准［11］，分别统计巍山县四季起始日、持续时间及候平均气温。

1.2.2 气温要素分析

气温要素主要是统计巍山县近30a 月平均最高气温、月平均最低气温、极端最高气温、极端最低气温出现日数。按照气象学规定的“寒冷程度等级表”分级标准，评价当地极端最低气温的寒冷程度等级。

1.2.3 温湿指数、风效指数、人体舒适度指数计算与等级划分

温湿指数THI［12］是描述人体对环境温度和湿度综合感受的指数，而风效指数K［12］是描述人类对风、温度和日照综合感受的指数，此两个指数的计算与等级划分参照 《人居环境气候舒适度评价》（GB／T 27963-2011）的规定［12］进行计算；人体舒适度指数BCMI［13］是为了从气象角度来评价不同气候条件下人的舒适感，主要受太阳辐射、湿度、风速、降水等因素的影响，该指数参照《气候资源评价气候宜居城镇》（QX／T 570-2020）的规定进行计算与等级划分［13］。

1.2.4 气候宜居评价指标

参照气象行业标准《气候资源评价气候宜居城镇》（QX／T 570-2020）［13］的气候宜居评价指标、阈值和评价等级表，综合评定巍山县气候指标的宜居评价等级。本文选取了气候宜居禀赋、气候不利条件作为研究对象（表略），通过计算三级指标，得到对应评价等级，统计三级指标为“适宜”、“较适宜”及“一般”的项数。文中规定“适宜-较适宜”率是三级指标为“适宜”和“较适宜”的总计项数除以参与统计的总项数。适宜率为三级指标为“适宜”的总计项数除以“适宜”和“较适宜”的总计项数。

2 结果与分析

2.1 气候季节划分

按照气象行业标准《QX／T 152-2012 气候季节划分》［11］，从常年滑动平均气温序列结果来看，巍山县春季开始日为2 月7 日，春季长达104d（2 月7 日至5 月21 日）。夏季开始日为5 月22 日，夏季长达54d（5 月22 日至7 月14 日）。秋季开始日为7 月15日，秋季长达155d（7 月15 日至12 月16 日）。冬季开始日为12 月17 日，冬季长达52d（12 月17 日至2 月6 日）。可见，巍山县气候具有冬夏短，春秋长的特点。候平均气温春季在10.1℃～21.9℃之间，夏季在22℃～23.5℃之间，秋季在10℃～21.9℃之间，冬季在8.2℃～9.8℃之间。

表1 巍山县四季及各季节候平均气温

2.2 气温要素分析

近30a 来，巍山县月平均最低气温出现在1 月，为1.8℃（图1），极端最低气温为-3.5℃，出现在1999年12 月25 日和2013 年12 月17 日。常年月平均气温最低出现在1 月，为8.7℃。

图1 巍山县各月平均最高气温、平均最低气温及极端最高气温、极端最低气温

月平均最高气温出现在6 月，为27.1℃。极端最高气温为34.3℃，出现在2005 年5 月29 日。

根据资料统计：冬半年，巍山县月平均最低气温在0℃以上，常年日最低气温低于0℃共有9.4d。从气象学规定的“寒冷程度等级表”分级标准来看，近30a 来，极端最低气温-3.5℃出现2d，在-4.9℃～0℃之间，属7 级“微寒”，说明该地区具有“冬无严寒”的气候特点；夏半年，日最高气温低于35.0℃，又因县域地处高原，气温日较差大，即使出现高温天气，并不会感到全天持续闷热，具有“夏无酷暑”的气候特点。因此，巍山县气候特点表现为“冬无严寒、夏无酷暑”，适宜居住生活和旅游观光。

2.3 气候舒适度分析

2.3.1 温湿指数

图2 为巍山县近30a 逐月温湿指数THI 分布图（图2）。温湿指数THI 年内变化表现较好，即1—2 月、11 月和12 月的THI 指数小于14.0，人体感觉程度“寒冷”，健康人群感觉的描述为“感觉很冷，不舒服”。3 月、4 月和10 月的THI 指数在14.0～16.9之间，人体感觉程度“冷”，健康人群感觉的描述为“偏冷，较不舒服”。5—9 月的THI 指数在17.0～25.4之间，人体感觉程度“舒适”，健康人群感觉的描述为“感觉舒适”。全年各月均未出现THI 指数大于25.5，无人体感觉“热”或“闷热”的情况。

图2 巍山县各月温湿指数

从上述分析结果来看，巍山县5—9 月的THI指数在17.0～25.4 之间，人体感觉程度“舒适”，健康人群感觉的描述为“感觉舒适”。全年各月的常年THI 指数均未达到25.5，一年中有5 个月属人体感觉“舒适”时期，未出现人体感觉“热”或“闷热”的情况。

2.3.2 风效指数

图3 为巍山县近30a 逐月风效指数K 分布图。风效指数K 年内变化表现较好，即1—2 月、12 月的K 指数小于-400，人体感觉程度“寒冷”，健康人群感觉的描述为“感觉很冷，不舒服”。3—4 月、11 月的K指数在-400～-300 之间，人体感觉程度“冷”，健康人群感觉的描述为“偏冷，较不舒服”。5—10 月的K 指数在-299～-100 之间，人体感觉程度“舒适”，健康人群感觉的描述为“感觉舒适”。计算风效指数是为了说明冷应力区皮肤表面在风速和环境温度作用下热量交换的程度，适用于当地宜居气候舒适度的评价。通过上述结果分析，巍山县5—10 月人体感觉“舒适”，适宜居住生活和出行旅游。

图3 巍山县各月风效指数

对比各月温湿指数THI 和风效指数K，发现两个指数的计算结果不一致。参照《人居环境气候舒适度评价》（GB／T 27963-2011）的处理方法：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［12］。从计算冬半年（北半球秋季10 月到春季3月）风效指数K 的结果来看，1—2 月、12 月K 指数小于-400，人体感觉程度“寒冷”，健康人群感觉的描述为为“感觉很冷，不舒服”；3 月、11 月的K 指数在-400～-300 之间，人体感觉程度“冷”，此时健康人群感觉的描述为为“偏冷，较不舒服”；10 月K 指数在-299～-100 之间，人体感觉程度“舒适”，健康人群感觉的描述为为“舒适”。

从计算夏半年（北半球春季4 月到秋季9 月）温湿指数THI 的结果来看，4 月的THI 指数在14.0～16.9 之间，人体感觉程度“冷”，健康人群感觉的描述为“偏冷，较不舒服”。5—9 月的THI 指数在17.0～25.4 之间，人体感觉程度“舒适”，健康人群感觉的描述为“感觉舒适”。可见，5—10 月为巍山县人体感觉“舒适”月份。

2.3.3 人体舒适度指数

图4 为巍山县近30a 各月人体舒适度气象指数BCMI 分布图。人体舒适度指数BCMI 年内变化表现较好。其中：1—2 月、12 月的BCMI 指数在39～50 之间，人体感觉程度“清凉，少部分人不舒适”。3—4月、10—11 月的BCMI 指数在51～58 之间，人体感觉程度“偏凉，大部分人舒适”。5—9 月的BCMI 指数在59～70 之间，人体感觉程度“最为舒适”。

图4 巍山县各月人体舒适度指数

2.4 气候宜居条件分析

按照气象行业标准《气候资源评价气候宜居城镇》（QX／T 570-2020）［13］，统计1991—2020 年巍山县国家气象观测站的气温、降水、湿度、风、日照、气压、气候季节、天气现象等数据，通过计算得出巍山县宜居气候评价值（表略）。从计算结果可知，“适宜”项数为16 个，“较适宜”项数为10 个，“一般”项数为2 个。“适宜-较适宜”率为0.93，“适宜”率为0.62。由此可见，巍山县宜居气候禀赋优越，适宜居住和旅游。

3 结论与讨论

利用1991—2020 年巍山县国家气象观测站的气象观测资料，对气候季节划分、气温要素以及温湿指数、风效指数、人体舒适度指数、气候宜居指标进行了分析，得出以下结论：

（1）巍山县春季长达104d（2 月7 日至5 月21日），夏季长达54d（5 月22 日至7 月14 日），秋季长达155d（7 月15 日至12 月16 日），冬季长达52d（12 月17 日至2 月6 日）。当地气候具有冬夏短、春秋长的特点。

（2）冬半年，巍山县月平均最低气温在0℃以上，夏半年日最高气温低于35.0℃，气温日较差大，具有“夏无酷暑”的气候特点。

（3）冬半年风效指数K，10 月在-299～-100 之间，人体感觉程度“舒适”，其他月份的K 指数对应的人体感觉程度在“寒冷—冷”之间。夏半年温湿指数THI，5—9 月在17.0～25.4 之间，人体感觉程度“舒适”；4 月的THI 指数对应人体感觉程度“冷”。经综合评定，5—10 月为巍山县人体感觉“舒适”月份。

（4）人体舒适度指数BCMI，1—2 月、12 月在39～50 之间，人体感觉程度“清凉，少部分人不舒适”；3—4 月、10—11 月BCMI 指数在51～58 之间，人体感觉程度“偏凉，大部分人舒适”。5～9 月BCMI 指数在59～70 之间，人体感觉程度“最为舒适”。

（5）从气候宜居评价指标来看，“适宜”项数为16，“较适宜”项数为10，“一般”项数为2。“适宜-较适宜”率为0.93，“适宜”率为0.62，宜居气候禀赋优越。

综上所述，巍山县5 月至10 月的温湿指数THI、风效指数K 和人体舒适度指数BCMI 表现很好，是最适宜休闲旅游的时间。该地区冬无严寒，夏无酷暑，温暖湿润，是不可多得的“养生天堂”，目前已成为国内最适宜居住的地方之一。由于本文仅选取THI、K 和BCMI 等指数进行分析，而巍山县山区面积较大，立体小气候特点突出，很多优势特征资源还有待进一步分析、研究和挖掘，以便更好地服务于旅游资源开发及为游客提供细致、贴心的服务提供科学依据。