武汉市人体舒适度指数变化特征分析
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2018年2月 绿色科技
Journal of Green Science and Technology 第4期
武汉市人体舒适度指数变化特征分析
张翠荣
(武汉市气象局,湖北武汉430040)
摘要:利用数理统计方法,应用综合反应环境温度、湿度、风速等气象要素的人体舒适度指数计算公式,分
析了武汉市近逐日、逐月人体舒适度指数特征,同时还分析了历年人体舒适度指数年际变化特征。结果表
明:武汉市近1O年未出现人体舒适度等级极冷、闷热、酷热的天气;较舒适和舒适的天气超过全年一半以
上;人体感觉最舒适的月份有4~5月和9~1O月;全年人体感觉最不舒适的月份是1月;武汉市历年平均
舒适度指数为较舒适等级,近20多年来,人体舒适度从较舒适到舒适的等级变化趋势比较明显;近20多年
来武汉市夏季人体感觉舒适度降低;1986年以来,武汉市冬季人体舒适度指数有明显上升趋势,冬季舒适
度程度有所上升。
关键词:舒适度指数;变化特征;气温;相对湿度;风速
中图分类号:P49 文献标识码:A 文章编号:1674—9944(2018)4-0050—02
1 引言
人体舒适度指数是衡量气温、风、湿度、日辐射等气
象要素对人体的综合作用。人们在自然环境中是否感
觉舒适及其达到怎样一种程度的具体描述,就是以“舒
适指数”的形式对“舒适”进行数字化定义,用来反映不
同的温度、湿度等气象环境下人体的舒适感觉。
各地对人体舒适度指数在国外的基础上提出多种
适用计算公式及划分标准,如炎热指数、风寒指数、体感
温度、实感温度、温湿指数,舒适度指数等 ],舒适度
预报在日常环境气象预报中得到广泛应用,随着社会经
济的发展,人体舒适度指数预报在宜居、旅游、社会经济
发展l4 等各方面得到了关注和重视。
笔者综合考虑气温、风速、湿度等气象要素,分析了
武汉市人体舒适度特征和变化情况。
2资料来源及计算方法
2.1 资料来源
武汉市近1O年(2007~2O16年)逐日平均气温、最
高气温、最低气温、平均相对湿度、平均风速,以及逐日
O8时和14时定时相对湿度、风速等气象要素资料;历
年(1951~2016年)年平均气温、平均相对湿度、平均风
速等资料。
2.2舒适度指数的计算方法及等级划分
2.2.1 计算方法
采用综合考虑了气温、湿度、风速等气象要素的人
体舒适度指数的计算方法:
K一1.8×T一0.55×(1.8×1r一26)×(1一RH)一
3.2×+32 (1)
其中K为舒适指数,T为温度,RH为湿度, 为
风速。
2.2.2等级划分
采用表1的标准来划分舒适度。
表1舒适度指数
3武汉市人体舒适度特征
3.1近1O年(2007~2016年)武汉市人体舒适度逐日
变化特征
选取武汉市近1o年逐日平均气温、平均相对湿度、
平均风速,计算武汉市逐日人体舒适度,统计各级指数
频率(表2)。
表2 近10年武汉市人体舒适度各级指数频率
等级 说明鼍 茎
<0 1 极冷0 0.0
0~25 2 很冷 4 0.1
26~38 3 冷436 11.9
39~5O 4 微冷 789 21.6
51~58 5 较舒适(偏凉)490 1 3.4
59~70 6 舒适 973 26.6
71~75 7 较舒适(偏热)496 13.6
76~79 8 微热 377 10.3
8O~85 9 热 88 2.4
86~89 10 闷热0 0.0
≥90 11 酷热0 O.0
收稿日期:2018-01-04
作者简介:张翠荣(1971),女,高级工程师,主要从事专业气象、环境气象、天气预报与服务工作。
n
张翠荣:武汉市人体舒适度指数变化特征分析 自然与生态
结果表明,武汉市近1O年未出现人体舒适度等级
极冷、闷热、酷热的天气;人体舒适度指数出现最多的是 6级;其次是7级和5级;人体舒适度指数很冷的天气 出现次数仅4次。 可见,从武汉市总体人体舒适度指数来看,较舒适 和舒适的天气占53.6 ,超过全年一半以上。 3.2近10年武汉市人体舒适度月际变化 武汉市近1O年逐El平均气温、湿度、风速计算的人 体舒适度指数,显示最多发生频率舒适度等级。结果为: 1月份冷,2~3月份、11~12月份为微冷,4~5月份、9~ 1O月份为舒适,6月份为较舒适,7~8月份为微热。 3.3基于最高气温和最低气温计算的舒适度月际变化 由于生产活动主要在白天,尤其夏季人们更多关心 最高气温状态,而秋冬季节则关心最低气温状态,这里 分别采用最高气温、14时相对湿度、风速、和最低气温、 o8时相对湿度、风速计算武汉市人体舒适度。 结果显示:①采用最高气温和14时湿度、风速计算 的人体舒适度,7月份和8月份显示热的等级,而1月 份为微冷等级,可以认为7月份和8月份白天人体感觉 热,不利于出行,冬季最冷时段,出行则可选择正午微冷 时段。②采用最低气温和O8时湿度、风速计算的人体 舒适度,冷的等级增多,冬季12~2月份均表现为冷的 等级,而夏季7~8月份则显示为较舒适等级,可以认为 冬季12~2月份夜晚和早晨低温时段,人体感觉冷,不 利于出行,而夏季出行可选择夜间和早晨人体感觉较舒 适的时段。 4武汉市舒适度年际变化特征 4.1 年平均舒适度指数年际变化 从武汉市1951~2016年年平均舒适度指数变化 (图1)可以看出,武汉市历年的年平均舒适度指数介于 54~6l之间,为较舒适和舒适等级,历年平均舒适度指 数57,为较舒适等级,其中1997~2008年12年间年平 均舒适度指数超过59,为舒适等级。从5年滑动平均 来看,武汉市舒适度指数总体为波动上升趋势,其趋势 系数达到0.572。从20世纪9O年代开始有明显的上升 趋势,2009年以后有下降,近几年又处于上升趋势。总 体来看,近2O多年来,武汉市的人体气候舒适度从较舒 适到舒适的等级变化趋势还是比较明显的。 …量5p erMovAvg 一+常年平均 j.’ 一 . .(舒适度指 /, ’ ! /●—r/I, y=0.o682x+5 4.724 . R =O.5722 年份 图1 武汉市1951~2016年年平均舒适度指数变化 4.2夏季舒适度年际变化 结合分析的近1O年逐日舒适度的月际变化,盛夏 7、8月份人体舒适度较差,这里分析下武汉市历年7、8 月份盛夏的舒适度气候演变特征。
武汉市1951 ̄2016年盛夏人体平局舒适度指数介
于73~78之间,为较舒适到微热的等级。从武汉市
1951 ̄2016年盛夏7~8月份平均人体舒适度距平(图
1)来看,1993年以前武汉市盛夏舒适度以负距平占绝
大多数,1994年以来正距平占明显优势。可见近2O多
年来武汉市夏季舒适度等级有上升趋势,人体感觉舒适
度降低(从较舒适转为微热)。
4.3冬季舒适度年际变化特征
武汉市1951~2015年冬季(12~2月份)平均人体
舒适度指数介于33~45之间。从武汉市1951~2015
年冬季(12~2月份)平均人体舒适度距平来看1986年
以前基本为负距平,1986年以后正距平占绝对优势,可
见,1986年以来,武汉市冬季人体舒适度指数有明显上
升趋势,冬季舒适度程度在上升。
5结语
(1)近10年武汉市人体舒适度逐日变化特征:①武
汉市近1O年未出现人体舒适度等级极冷、闷热、酷热的
天气;②人体舒适度指数出现最多的是6级,舒适等级;
其次是7级和5级;③较舒适和舒适的天气占53.6 ,
超过全年1/2以上。
(2)近1O年武汉市人体舒适度逐月变化特征:①1
月份冷,2、3、11、12月份为微冷,4月、5月、9月、1O月
为舒适,6月为较舒适,7、8月份为微热。②人体感觉最
舒适的月份有春季4~5月份,秋季9~10月份;人体感
觉最冷的月份是1月。③冬季12~2月份总体感觉冷
或微冷,生产活动和出行建议选择白天正午时段;夏季
7~8月份夜间较舒适,正午热,生产活动和出行避开正
午时段。
(3)武汉市1951~2016年平均舒适度指数介于54
~
61之间,其中1997~2008年12年间年平均舒适度
指数超过59。近2O多年来,武汉市的人体气候舒适度
从较舒适到舒适的等级变化趋势还是比较明显的。
(4)武汉市1951 ̄2016年盛夏人体平局舒适度指数
介于73 ̄78之间。近20多年来武汉市夏季舒适度等级
有上升趋势,人体感觉舒适度降低(从较舒适转为微热)。
(5)武汉市1951~2015年冬季(12~2月)平均人
体舒适度指数介于33~45之间。1986年以来,武汉市
冬季人体舒适度指数有明显上升趋势,冬季舒适度程度
有所上升。
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