武汉市人体舒适度指数变化特征分析

张翠荣

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10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9～10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[1-3]，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[4，5]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10年（2007～2016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08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 =1.8×T- 0.55×（1.8×T-26）×（1-RH） -3.2×+32

（1）

其中K为舒适指数，T为温度，RH为湿度，V为风速。

2.2.2 等级划分

采用表1的标准来划分舒适度。

3 武汉市人体舒适度特征

3.1 近10年（2007～2016年）武漢市人体舒适度逐日

变化特征

选取武汉市近10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）。

结果表明，武汉市近10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10年逐日平均气温、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、9～10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、08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08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54～61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90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20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。

4.2 夏季舒适度年际变化

结合分析的近10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19 51～2016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19 51～2016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）。

4.3 冬季舒适度年际变化特征

武汉市19 51～2015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19 51～2015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10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10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、10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19 51～2016年平均舒適度指数介于54～61之间，其中1997～2008年12年间年平均舒适度指数超过59。近20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19 51～2016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。

参考文献：

[1]张书余.城市环境气象预报技术[M].北京：气象出版社，2011：125～l27.

[2]吴兑.多种人体舒适度预报公式讨论[J].气象科技，2003，3l（6）：370～372.

[3]吴滨，杨丽慧，刘京雄.基于不同温湿条件的福州市人体舒适度变化研究[J].气象科技，2015，43（6）：1192—1196.

[4]刘文平，刘月丽.山西省近48年来人体舒适度变化分析[J].干旱区资源与环境，2011，25（3）：92～95.

[5]赵小艳，申双和.南京旅游气象舒适度的探讨[J].南京气象学院学报，2008，31（2）：250～256.