[整理]四、气象要素与人体舒适度ppt课件
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人体舒适度气象指数研究[提要] 人体舒适度指数是为了从气象角度来评价在不同气候条件下人的舒适感,根据人类机体与大气环境之间的热交换而制定的生物气象指标。
一般而言,气温、相对湿度、风速三个气象要素对人体感觉影响最大。
舒适度预报可帮助人们对大气环境有所了解,对人们及时采取措施,预防疾病发生,减少因情绪而造成的工作、生活决策失误等具有积极意义。
[关键词] 人体舒适度气象指数研究随着生活水平的提高,人们对大气环境问题日益关注,对环境舒适状况的预知需求越来越强烈。
人体舒适度是一个评价不同气候环境下人体舒适感的名词,与空气温度、湿度、风速、日辐射等有关。
现在国内外有多种表示大气舒适度状况的方法。
本文将建立人体舒适度气象指数预报,提高人们的生活质量和工作效率,推动专业气象服务的进一步发展,开拓新的服务领域。
1.人体舒适度舒适度是一类生物气象学指标或群体性感觉指标,它是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。
舒适与否是一种感觉和状态,具有主观和客观双重特性和标准。
从感觉的角度来讲,舒适度是人的主观认知和感受,标准因人而异,具有较强的主观性;从生理学角度分析,舒适度是人体机能在一定环境条件下保持正常运转时的一种状态,伴随着一系列的生物物理和化学过程。
舒适和不适所伴随的生物过程是客观存在的,并以一定的生物指标活生物过程特征为判别标准,所以舒适度具有客观性,可以定为一种指标加以延伸运用。
2.舒适度的影响因子在自然环境中,影响人体舒适度的主要因子是气象因素,包括温度、湿度、风、太阳辐射和气压等气象要素。
2.1 气温与舒适度气温是影响人体舒适度最主要的气象要素之一,气温对人体舒适度的影响主要表现为人体对环境产生冷或热的感觉,即温度舒适度。
正常人体温度约为37℃,皮肤表面约为32℃,生命极限温度为42℃。
当环境温度高于人体皮肤温度时,不利于人体热量散失,因而有热的感觉。
人体舒适度指数人类机体对外界气象环境的主观感觉有别于大气探测仪器获取的各种气象要素结果。
人体舒适度指数是为了从气象角度来评价在不同气候条件下人的舒适感,根据人类机体与大气环境之间的热交换而制定的生物气象指标。
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。
例如大气温度、湿度、气压、光照、风等。
实验表明:气温适中时,湿度对人体的影响并不显著。
由于湿度主要影响人体的热代谢和水盐代谢。
当气温较高或较低时,其波动对人体的热平衡和温热感就变的非常重要。
例如,气温在15.5C时,即使相对湿度波动达50%,对人体的影响也仅为气温变化1C的作用。
而当温度在2127C时,若相对湿度改变为50%时,人体的散热量就有明显差异,相对湿在30%时,人体的散热量比相对湿度在80%时为多。
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,因而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。
当气温低于皮肤温度时,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23C,风越大散热越快,人就越感到寒冷不适。
一般而言,气温、气压、相对湿度、风速四个气象要素对人体感觉影响最大。
以该四项要素制作了人体舒适度指数预报系统。
由于不同地区天气气候差异较大,因此人体舒适度指数的划分也有所不同。
以上海地区为例,人体舒适度指数划分为十一级。
一般而言,指数越低人体感觉冷不舒适;指数越高人体感觉热不舒适。
其各级别指数与人体感觉大致如下表所示:人体舒适度指数人体感觉一级小于0 极冷,不舒适二级0-25 很冷,不舒适三级26-38 冷,大部分人不舒适四级39-50 少部分人不舒适五级51-58 大部分人舒适六级59-70 舒适七级71-75 暖,大部分人舒适八级76-79 热,少部分人不舒适九级80-84 炎热,大部分人不舒适十级85-88 暑热,不舒适十一级大于等于89 酷热,很不舒适。
气象要素与人体舒适度2.空气湿度变化与人体舒适度空气湿度主要作用于人的皮肤和呼吸系统。
若单纯考虑空气湿度的影响,一般仅在持续出现极端干燥或潮湿条件时,才会对人体有明显影响。
湿度小,空气干燥时,皮肤水分容易丢失,感觉干燥不适、瘙痒、脱屑,手足皮肤易发生皲裂。
鼻、咽等呼吸器官黏膜发干,相应部位可出现干、痒等不适感觉。
潮湿的空气对呼吸系统有益,但湿度大,空气潮湿时,影响皮肤代谢,手足等部位多汗不适。
空气湿度对舒适感的影响与气温有很大关系。
气温适宜时,人们对湿度的变化更容易适应。
而极端温度和极端湿度条件下,往往加剧由于气温和湿度引起的不舒适感。
当湿度很大时,人们对高温和低温都能加剧于干燥的不适程度和影响。
3.风的变化与人体舒适度风力对人体的热平衡有直接影响。
流动的空气作用于人体皮肤,有利于人体与空气的热量交换,增加对流和汗液蒸发,因此,热天时风能带给人舒适感,冷天则会加剧不舒适感。
当风力很大时,可造成人体多方面的不适感。
人在大风中站立和行走都会受到影响,不舒适感增加。
大风使空气中尘埃颗粒增加,空气质量和能见度显著下降,也会影响人的呼吸、视觉和精神舒适度感觉。
大风发出的低频噪音与物体摩擦时发出的声音,对人的神经系统形成不良刺激,影响人的听觉和精神舒适感。
4.太阳辐射与人体舒适度太阳辐射主要作用于皮肤和视觉感受器。
太阳红外线辐射,在寒冷季节能给人以温暖的舒适感,但在炎热季节使人感到灼热难耐甚至会伤皮肤。
紫外线刺激人体皮肤,能引起紫外线过敏、色素沉着甚至诱发皮肤癌变。
刺激视网膜时能产生刺激、痛觉等不适感,强度大、时间长的阳光持续照射,甚至能损伤视网膜。
光线过暗会产生视觉疲劳。
太阳辐射还能通过视觉器官影响人的神经系统和内分泌系统。
人体松果体分泌褪黑素的多少与光线照射有直接关系,充足的阳光刺激,使精神系统保持兴奋,感觉精神愉快。
缺少阳光照射则容易精神抑郁、萎靡不振、情绪低落。
5.能见度与人体舒适度能见度主要通过视觉感受器影响人的神经系统,导致情绪上的不同感受。