氣象要素對人體舒適度預報的影響分析

李大光　楊鳳瑞　任柏合

摘 要：人體舒適度預報是從氣象的角度來評價在不同氣象條件影響下人的舒適感，是根據人類機體與大氣環境之間的熱交換而制定的生物氣象指標。近年來人民生活水平的提高，特別是旅游業的發展，人體舒適度預報、紫外線強度預報在城市生活中越來越被重視，烏海市氣象局預報的人體舒適度、穿衣指數預報方法和指標已經有15a的歷史，預報結論在實際生活中不斷得到檢驗，已經凸顯預報存在的偏差。隨著預報工具的逐漸增多，預報技術的不斷提高，氣象科研人員在這個領域研究的不斷深入，目前已經比較成熟，人體舒適度預報已經不能夠僅僅考慮溫度的影響。

關鍵詞：氣象；預報；舒適度

中圖分類號：P463.3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632213

1 人體舒適度預報現狀分析

1.1 預報方法

烏海氣象局開展的人體舒適度預報是通過日最高、最低氣溫單要素預報值來預測早晨和中午的人體舒適度和穿衣指數，在考慮了風和濕度對人體舒適度的影響，簡單地做了一些訂正后，對外發布。

1.2 存在的問題

大氣溫度、濕度、氣壓、風、光照等氣象要素對人體感覺影響最大，國內有氣象部門研究出人體舒適度指數計算公式就是根據溫度、濕度、氣壓、風這4項要素而建成的非線性方程。

烏海市人體舒適度預報只考慮了溫度因素，僅對相對濕度和風作了一些簡單調整。

考慮的相對濕度不分季節和溫度范圍，風力不分級別，粗略訂正，造成預報偏差。經過10多年來的實況檢驗，人體舒適度預報適用于在相對濕度<50%，風力4級時較為準確，在其他天氣條件下存在一定誤差，有待于改進完善。

2 氣象要素對人體舒適度預報的影響分析

影響人體舒適度的因素有很多，如各種氣象要素、地表性質、膚色、年齡、衣服顏色等，在這里，只研究各種氣象要素與人體舒適度的關系。

2.1 溫度的影響

在影響人體舒適度的氣象要素中，主要因子是氣溫，正常情況下，人體是恒溫的，保持在37℃左右。人體是通過吃飯獲得熱能和體能后經過傳導、對流、輻射、蒸發等方式與外界熱量交換來保證體溫不變，當所處環境溫度比皮膚溫度低時，人體熱量容易散失而產生冷的感覺，且隨著溫度降低，感覺更加明顯；當人體所處環境溫度比皮膚溫度高時，人體熱量不易散失，因而感覺熱，隨著溫度增高感覺越明顯。著裝可以改變環境氣溫對人體的舒適度，人在靜止狀態且裸體時，較適宜的環境溫度是28～32℃。

2.2 濕度的影響

大氣相對濕度的大小對人體舒適度預報的影響也很重要。

經過多次試驗表明，在氣溫較舒適（15.5～26.5℃）的情況下，大氣相對濕度的變化對人體感覺作用不大，只有當氣溫較高或者偏低時，相對濕度得變化對人體的溫熱感和熱平衡作用較大。高溫高濕對人體舒適的影響很大，人體在高溫狀態下主要靠蒸發散熱來維持熱平衡的，相對濕度高不利于揮發汗液，人體熱平衡被破壞，脈搏也相應加快，人體因此感到悶熱難耐。氣溫越高，這種狀態會更趨明顯。冬季，天氣陰冷潮濕時，空氣中水汽吸收了人體的熱輻射。加上衣服吸收空氣中水份，由于導熱性增大而加快了機體的散熱，使人體感覺寒冷不適。

根據烏海市人對當地氣候的適應性分析，當相對濕度低于50%時，氣溫要高到35℃以上才感覺熱；相對濕度達到70%～80%時，氣溫31℃就開始有熱感，如果相對濕度超過了80%，身上的汗水不易蒸發，人體會感覺到悶熱難忍。

2.3 風的影響

風對人體體溫調節也起到重要作用，它決定了人體的對流、傳導、蒸發方式與外界交換熱量的快慢，當氣溫低于皮膚溫度時，風能使機體散熱加快。風速每增加1m/s，會使人感到氣溫下降了2～3℃，風越大散熱越快，人就越感到寒冷不適。

體感溫度是考慮了氣溫、濕度、風速等因素綜合影響后，人體所感受到的溫度。

以霍頓提出的計算方法，確定出適合計算體感溫度的經驗公式，得出了在不同風力等級下體感溫度值，例如：在風力2級（8km/h）的情況下，如果環境溫度2℃時，體感溫度為1℃；但當在風力8級（64km/h）的情況下，如果環境溫度2℃時，體感溫度為-17℃；由此可見，在同樣的環境溫度下，風力越大，體感溫度越低。因此，在烏海市人體舒適度預報中不可忽視風力對人體舒適度的影響。

2.4 太陽輻射的影響

太陽輻射主要作用于皮膚和視覺，在寒冷的季節太陽輻射能給人溫暖舒適感，但在炎熱的夏季往往讓人感到灼熱難耐，甚至可以灼傷皮膚。根據人們日常生活中的體驗，在晴天或者少云情況下，在陽光直射下的人體感覺與在遮蔭處的人體感覺是有很大差別的。因此在預報人體舒適度時要考慮天空狀況的影響。

2.5 氣壓的影響

氣壓的大小影響人體內O2的供給并使人產生壓抑感，例如，低氣壓下的陰雨天氣，常會使人無精打采，心情壓抑，煩躁不安。

在充分考慮了溫度對人體感覺的影響后，應考慮不同氣溫下的相對濕度、風力大小、天空狀況（太陽輻射）等對人體舒適度產生的影響，以此來使人體舒適度預報更加全面、合理、準確。

作者簡介：李大光（1960-），男，工程師，從事天氣預報工作。