人居環(huán)境氣候舒適度評(píng)價(jià)探究

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摘要：利用寧海縣國家氣象觀測站以及東部和西部代表站的氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了寧海的氣溫、降水、濕度和風(fēng)的特征。根據(jù)《人居環(huán)境氣候舒適度評(píng)價(jià)》的指標(biāo)，對(duì)寧海的人居生活環(huán)境氣候舒適度進(jìn)行了分級(jí)。結(jié)果表明：①寧海縣四季分明，夏季雨水充沛，冬季體感寒冷；氣溫與雨量基本上同步變化；年平均風(fēng)速為2．4m／s；年平均相對(duì)濕度為79％；②寧海整體居住環(huán)境氣候舒適程度較高，適宜期長達(dá)4個(gè)月（5月、6月、9月、10月）；全年無悶熱期，是“避暑納涼”的好地方；12～3月氣溫普遍偏低，處于不舒適狀態(tài)，1月為全年體感最寒冷月份。

關(guān)鍵詞：氣候舒適度；溫濕指數(shù)；風(fēng)效指數(shù)；寧海縣

1引言

人居環(huán)境是一個(gè)以人類聚居、生活生產(chǎn)為中心的多層次、多因素的生態(tài)系統(tǒng)，其影響因素具有多樣性的特點(diǎn)。其中，自然地理很大程度上決定了人居生活環(huán)境的質(zhì)量；而在自然地理因素中，氣象氣候條件又往往都是主導(dǎo)因素，也是關(guān)系最為密切的自然地理因素，氣候舒適度能直接影響著人居環(huán)境的舒適與否［1］。近年來，國內(nèi)外研究者使用各種舒適指數(shù)推出了人體舒適度或人居環(huán)境氣候適宜性評(píng)價(jià)的研究［2～4］，也有對(duì)區(qū)域旅游氣候舒適度及時(shí)空變化的特征分析［5，6］，或是基于GIS的旅游氣候舒適性研究［7，8］。但針對(duì)人居環(huán)境氣候舒適度的研究較少，尤其關(guān)于寧波區(qū)域的，目前就寧海區(qū)域人居環(huán)境的氣候舒適度變化相關(guān)研究文獻(xiàn)還尚未有。寧?？h近年來一直堅(jiān)持以“建設(shè)美麗寧海，打造美好生活”為目標(biāo)，以轉(zhuǎn)變發(fā)展方式為主線，深入實(shí)施“生態(tài)立縣”戰(zhàn)略，著力優(yōu)化生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間布局，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)化、清潔化、特色化［9］。寧?？h分別于2017年、2019年成為寧波市首個(gè)中國天然氧吧及首批國家全域旅游示范區(qū)，論證該縣人居環(huán)境氣候舒適度特征有著重要意義，本文基于人居環(huán)境角度，結(jié)合寧?？h氣候特點(diǎn)，對(duì)寧?？h氣候與人居環(huán)境的相關(guān)性進(jìn)行研究，為寧海宜居城市建設(shè)及推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)提供科學(xué)參考。

2資料和方法

2．1數(shù)據(jù)來源

由于寧海處于浙江東部沿海，同時(shí)境內(nèi)呈現(xiàn)西高東低的地形，所以綜合考慮海拔高度及海洋環(huán)流的影響，本文選取的是寧?？h國家氣象觀測站近30a（1988～2017年）氣溫、濕度、風(fēng)速、日照觀測數(shù)據(jù)，并結(jié)合境內(nèi)區(qū)域自動(dòng)氣象站中王愛、伍山兩個(gè)代表站10a（2008～2017年）的氣溫、濕度、風(fēng)速數(shù)據(jù)。寧?？h國家氣象觀測站位于城區(qū)，海拔39．3m；王愛區(qū)域自動(dòng)站位于寧海西部山區(qū)，海拔332．0m；伍山區(qū)域自動(dòng)站位于寧海東部沿海，海拔5．0m。

2．2研究方法

以《人居環(huán)境氣候舒適度評(píng)價(jià)》［10］的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，結(jié)合氣溫、濕度數(shù)據(jù)計(jì)算出溫濕指數(shù)，通過風(fēng)速、日照、氣溫?cái)?shù)據(jù)來計(jì)算得到風(fēng)效指數(shù)，綜合評(píng)價(jià)寧?？h城區(qū)、西部、東部區(qū)域的逐月舒適度等級(jí)。計(jì)算公式如下：I＝T－0．55×（1－RH）×（T－14．4）（1）K＝－（10√V＋10．45－V）×（33－T）＋8．55S（2）式（1）、（2）中，T表示評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的平均溫度（℃），RH指的是評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的平均相對(duì)濕度（％），V表示評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)平均風(fēng)速（m／s），S代表評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)的平均日照時(shí)數(shù)（h／d），I保留1位小數(shù)，K取整數(shù)。參考人居環(huán)境舒適度等級(jí)，將計(jì)算得出的I和K結(jié)果劃分為5個(gè)等級(jí)（表1）。兩個(gè)數(shù)值不同時(shí)，冬半年采用K，夏半年為I；研究時(shí)段內(nèi)平均風(fēng)速達(dá)到＞3m／s的地區(qū)采用K評(píng)價(jià)。

3結(jié)果與分析

3．1氣候背景條件

寧海屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候，地處浙江東部沿海地區(qū)，年平均氣溫為16．9℃，最冷月平均氣溫為5．4℃，最熱月平均氣溫為28．2℃（圖1）。寧海春、夏、秋、冬四季平均氣溫分別是15．3℃、26．7℃、18．8℃和6．6℃，氣溫存在明顯的季節(jié)性差異，其中秋、冬季溫差最大，為12．2℃，其次是春、夏季，溫差達(dá)11．4℃，冬、春季平均氣溫相差8．7℃，夏、秋季溫差相對(duì)最小，為7．9℃。年平均降水量1719．0mm，降水量年內(nèi)分配不均，7月和8月是兩個(gè)雨量高峰，平均月雨量分別為242．3mm和292．6mm，12月平均雨量最少，為47．6mm。年平均雨日為164d，6月平均雨日最多（17．6d），12月平均雨日最少（8．4d）。氣溫與雨量基本上同步變化。寧海縣降水隨著溫度的升高或降低發(fā)生增多和減少的趨勢現(xiàn)象，一年中氣溫鶴雨量的分配呈現(xiàn)出同步的變化態(tài)勢（圖2），其中春季（3～5月）具備雨熱配置的最大優(yōu)勢。春季各月的降水量基本維持在120mm以上，極少出現(xiàn)春旱；隨著氣溫逐漸回升，3～5月平均氣溫分別達(dá)到10．2℃、15．4℃和20．4℃，優(yōu)越的雨熱資源有利于大自然萬物復(fù)蘇以及植被萌芽生長。寧海年平均風(fēng)速為2．4m／s，最多風(fēng)向?yàn)镹NE（北北東），氣象觀測站有氣象記錄以來歷史最大風(fēng)速19．3m／s。冬季、春季、夏季、秋季平均風(fēng)速分別為2．6m／s、2．6m／s、2．4m／s、2．1m／s。年平均相對(duì)濕度為79％。各月相對(duì)濕度變化幅度不大。在5～9月（主汛期內(nèi)），相對(duì)濕度較大，均在80％以上。年平均日照時(shí)數(shù)1648．8h，以2月份日照時(shí)數(shù)最少，不足100h，而7月份日照時(shí)數(shù)最多，超過200h。

3．2人居環(huán)境氣候舒適度評(píng)價(jià)

利用上述（1）、（2）兩個(gè)公式計(jì)算得到寧海城區(qū)、西部、東部各月的溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)，并將其指數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的氣候舒適度感覺程度，最終評(píng)價(jià)如表2所示，同時(shí)將3個(gè)站點(diǎn)的氣象資料取平均，用（1）、（2）兩個(gè)公式計(jì)算得到寧海人居環(huán)境氣候舒適度的劃分，如表3所示。從表3看出，寧海縣總體上月平均人居環(huán)境氣候舒適度達(dá)到“舒適”的為5～6月、9～10月，長達(dá)4個(gè)月，該時(shí)段氣溫、濕度適中，風(fēng)速較小，溫濕指數(shù)在18．6～23．1之間，風(fēng)效指數(shù)在－161～－265之間，人體感覺最舒適；而盛夏（7～8月）為4級(jí)時(shí)段，溫濕指數(shù)在26．2～26．8之間，比3級(jí)閾值略偏高，風(fēng)效指數(shù)在－67～－77之間，較不舒服；4月初春和11月秋末，溫濕指數(shù)在13．7～15．3之間，風(fēng)效指數(shù)在－369～－395之間，為2級(jí)時(shí)段，總體感覺偏冷較不舒服；12月和1～3月冬季期間氣溫低，風(fēng)速較大，溫濕指數(shù)在6．6～10．9之間，風(fēng)效指數(shù)在－497～－615之間，為1級(jí)寒冷，健康人群感覺很冷，不舒服。從表2看出，城區(qū)、西部、東部月平均舒適度等級(jí)相似度較高，差異體現(xiàn)在8月和11月。西部地區(qū)8月舒適度等級(jí)為3級(jí)舒適，城區(qū)和東部均為4級(jí)偏熱，造成差異的原因在于西部地區(qū)處于山區(qū)，海拔高并且森林植被覆蓋率也高，因此8月西部舒適度等級(jí)也高。東部地區(qū)11月舒適度等級(jí)為2級(jí)偏冷，城區(qū)和東部均為1級(jí)寒冷，造成差異的原因在于東部地區(qū)處于沿海，海洋對(duì)氣溫有調(diào)節(jié)作用，因此11月東部舒適度等級(jí)也高。綜上可見，寧?？h整體上人居環(huán)境的舒適度較高，其中達(dá)到了4個(gè)月的最適宜居住時(shí)間，夏季是開展避暑旅游的適宜期。

4結(jié)論與討論

（1）寧?？h氣候四季分明，夏季降雨豐盈，冬季體感寒冷；氣溫與雨量變化基本一致，7、8月氣溫與降水均達(dá)到一年峰值；年平均風(fēng)速為2．4m／s；年平均相對(duì)濕度為79％，在5～9月（主汛期內(nèi)），相對(duì)濕度較大，均在80％以上。（2）寧?？h整體人居環(huán)境氣候舒適度較高，適宜期長達(dá)4個(gè)月。全年無悶熱期，夏季人居環(huán)境舒適度等級(jí)均處于3～4級(jí)，均沒有達(dá)到5級(jí)，說明寧海是“避暑納涼”的好地方。11～3月氣溫偏低，處于不舒適狀態(tài)，1月為全年體感最寒冷月份。（3）人居環(huán)境氣候舒適度指標(biāo)對(duì)寧海人居氣候的評(píng)價(jià)具有較好的一致性，并綜合考慮了海拔高度及海洋環(huán)流的影響，選取了區(qū)域代表站數(shù)據(jù)，可信度較高，效果理想。（4）所選取的區(qū)域自動(dòng)站資料年份較短，在客觀評(píng)價(jià)寧?？h氣候舒適度方面存在著弊端，今后需要獲取長時(shí)間資料序列，再次對(duì)其作相關(guān)評(píng)估和訂正。

作者:周溥佳 岳夢琦 郁懋楠 李穎 孫斌 單位:寧波市寧?？h氣象局 寧波防雷安全檢測有限公司