朱保美 周 清 王曉霏 楊以健 司 華 劉 森

（1. 山東省齊河縣氣象局，山東 德州 251100；2. 山東省德州市氣象局，山東 德州 253009）

據(jù)現(xiàn)有可靠文獻記載，近百年來，人們對于氣候舒適度評價的研究從未停止，其中包括氣候舒適度定量化評價。在這期間，人們從利用可用的當時先進的儀器直接測定評估階段到利用統(tǒng)計方法的經(jīng)驗模型時期，再到現(xiàn)代利用人體能量平衡的機理模型分析，逐步實現(xiàn)由經(jīng)驗模型向機理模型發(fā)展，由時空模型向客觀模型轉變。未來的發(fā)展方向是具有一定普遍適用性的機理模型。經(jīng)驗模型在目前及今后的一段時期內仍然會被廣泛應用，理由是其獲取科研數(shù)據(jù)容易，結構較簡單，需要的參數(shù)較少，易學且易被應用。一些方面已經(jīng)引起注意，比如，一些經(jīng)驗模型僅僅適用于室內理想中的環(huán)境，沒有充分考慮風、太陽輻射等室外天氣條件的影響，該模型也會受到地理環(huán)境、一年四季、人們體質等因素的限制，所以，具體應用時需要根據(jù)具體情形認真進行篩選。國內外已開展了一些宜居氣候適宜性方法的研究。本文基于研究學習人居環(huán)境氣候舒適度評價標準，分析了當前人體舒適度標準的應用情況。

1 人居環(huán)境氣候舒適度評價標準

（1） 空氣溫度：表示空氣冷熱程度的物理量，簡稱氣溫[1]。

（2） 空氣濕度：表示空氣中的水汽含量和濕程度的物理量，簡稱濕溫，本標準中是指地面氣象觀測場中離地面1.5 m處的空氣相對濕度[1]。

（3） 風：空氣的流動現(xiàn)象，地面氣象觀測中測量的是空氣相對于地面的水平運動。本標準中是指風速[1]。

（4） 日照：能使地上物體投射出清晰陰影的直接輻射，本標準中是指太陽在一地實際照射的時數(shù)[1]。

（5） 人居環(huán)境：人類賴以生存、生活的空間及其自然條件[1]。

（6） 氣候舒適度：健康人群在無須借助任何防寒、避暑裝備和設施情況下對氣溫、濕度、風速和日照等氣候因子感覺的適宜程度[1]。

（7） 溫濕指數(shù)：描述人體對環(huán)境溫度和濕度綜合感受的指數(shù)[1]。

（8） 風效指數(shù)：描述人體對風、溫度和日照綜合感受的指數(shù)[1]。

（9） 人居環(huán)境氣候舒適度評價方法。氣候舒適度采用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)評價[1]。當兩種指數(shù)不一致時，冬半年使用風效指數(shù)；夏半年使用溫濕指數(shù)[1]。當評價時段平均風速大于3 m/s的地區(qū)使用風效指數(shù)[1]。

2 人體舒適度的應用

氣候由許多因素組成，形成影響人類感知的環(huán)境。人體熱舒適是多種氣象因素綜合作用的結果。氣候舒適是指人們在不采取任何消寒避熱措施的情況下，能夠保證正常生理過程的氣候條件。根據(jù)皮膚溫度、汗液量、熱感覺以及人體在一定條件下所承受的負荷調節(jié)功能，來感受氣候是否宜人，主要考慮最高 （最低） 溫度、相對濕度、風、太陽輻射等因素的影響。溫濕度指數(shù)、風力指數(shù)和著衣指數(shù)是基于描述人類居住區(qū)氣候舒適度的若干因素。它不能充分反映一個地區(qū)的舒適氣候，而舒適指數(shù)也不能充分反映人類居住小區(qū)舒適度的變化。

根據(jù)朱保美等對山東省17地市人居環(huán)境氣候舒適性研究[2]，溫濕指數(shù) （THI） 統(tǒng)計結果表明，全省大部分地市感覺舒適的月份較長，約占全年的1/3，熱不舒適、冷較不舒適和冷極不舒適的月份各占全年的1/6，僅有7個地市有感覺非常舒適的月份，全省無熱極不舒適的月份。風效指數(shù) （K）統(tǒng)計顯示，全省大部分地市感覺舒適風的月份較長，約占全年的1/3，出現(xiàn)在春秋季節(jié)；暖熱風、涼風的月份相對次之，約占全年的1/4，暖熱風為整個夏季，涼風為整個冬季；暖風月份相對較短，約占全年的1/6，出現(xiàn)在春末秋初；全年無熱不舒適和冷不舒適風。

目前，我國對人體舒適度指標的研究雖然有一定的基礎，但由于地域遼闊，區(qū)域氣象差異較大，尚沒有一個通用的模型可用于舒適度水平的計算?；谌祟愂孢m指數(shù)潛在的巨大應用價值，建立適合我國國情的一般人類舒適模型，對復雜氣候條件下的人類舒適指數(shù)特征進行識別和分類已迫在眉睫。不僅是一個必要的先決條件對國家標準舒適指數(shù)的預測，也是一個基礎廣泛的商業(yè)市場研究決策、現(xiàn)場施工條件預測、旅游區(qū)和季節(jié)性熱點分析、氣象發(fā)病率預測，交通和行車安全分析、季節(jié)性和軍事設備和統(tǒng)一的配置決策。

3 前景

（1） 研究改進我國人居環(huán)境氣候舒適度技術方法。

利用人居環(huán)境氣候舒適度評價標準[1]進行評價的主觀意識已被我國科技工作者普遍接受。然而，單純采用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)對人居環(huán)境氣候舒適度進行評價有些過于簡單和機械。猶如跨入仙境一般的青島和掛滿葡萄的新疆吐魯番即便采用相同的溫濕指數(shù)和風效指數(shù)，人體感覺也存在明顯的差異。過去的人居環(huán)境舒適度綜合指數(shù)不能完全、客觀地反映全國各地氣候適宜的地域風格以及氣候特色，需要研究改進我國人居環(huán)境氣候舒適度技術方法。

（2） 亟待建立氣候舒適度評價模型。

我國對于氣候舒適度評價的研究較國外較晚，目前實際業(yè)務應用中主要評價手段是經(jīng)驗模型。然而，我國疆域遼闊，海陸兼?zhèn)?，從黑龍江等東北三省到海南島，從山東青島到新疆西藏，地形復雜多樣，山區(qū)面積廣大，地形種類齊全，各種地形交錯分布，南北跨的緯度多，熱量條件相差大。東西跨的經(jīng)度多，降水條件差異大，地形復雜，地形類型多樣，海拔高差大。在不同的區(qū)域，由于形成氣候的因素不同，從而也就形成了不同的氣候類型以及氣候特征。不同地域、不同海拔的人們體質差異較大，比如，高原反應。目前的經(jīng)驗模型會受到地理環(huán)境、一年四季、人們體質等因素的限制，難免會受到主觀色彩以及經(jīng)驗主義影響。所以，國外機理模型的學習以及借鑒，需要結合我國的實際情況，目前亟待解決的問題是，根據(jù)我國人體特征、日常飲食生活習慣和基礎新陳代謝等，進行舒適區(qū)間劃分和舒適度等級標定。

（3） 開展氣候舒適度評估技術精細化區(qū)域化研究。

目前，研究氣候舒適度評價主要利用氣象臺站現(xiàn)有的觀測數(shù)據(jù)資料，然后對舒適度指數(shù)進行空間插值計算，主要采用反距離權重倒數(shù)法、普通克里金插值法等方法進行比較和分析，得出研究區(qū)域氣候舒適度立體分布情況。然而，我國幅員遼闊，風、溫度、日照等氣候要素差異明顯，主要是受復雜地形地理條件以及大氣層下墊面變化等影響；一般的空間插值方法研究結果不會令人滿意，主要原因是受氣象資料數(shù)據(jù)局限、立體布局不完全合理等客觀條件制約。今后的研究方向，應當開展氣候舒適度評估技術精細化區(qū)域化研究，以氣象觀測資料數(shù)據(jù)為研究基礎，借助省級氣象部門技術支持利用衛(wèi)星遙感和GIS技術、多源DEM數(shù)據(jù)融合、極軌氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)集成，探索研究確立氣候舒適度前沿性理論與方法。