唐縣城區(qū)人居環(huán)境氣候舒適度評價

賈媛媛 黃雪英

（1 唐縣氣象局 河北 唐縣 072350； 2 保定市氣象局 河北 保定 071000）

1 引言

城市人居環(huán)境是指人們在城市生活、工作所處的自然、社會、經(jīng)濟及文化環(huán)境[1]，氣候舒適度從氣候環(huán)境對人體感覺影響的角度描述環(huán)境氣候的特點及變化特征，反映了某個區(qū)域的氣候特點和對人們舒適度感覺的影響程度[2]。隨著全球氣候不斷變化，人們對生活環(huán)境的認識不斷提高，越來越重視生活環(huán)境質(zhì)量，城區(qū)的人居環(huán)境氣候舒適度也就成為人們選擇居住或旅游的重要參考因素。

近年來，很多學者對人居環(huán)境氣候舒適度展開了深入研究，評價標準和方法逐漸完善，2011 年中國發(fā)布實施了國家標準《人居環(huán)境氣候舒適度評價》(GB/T 27963-2011)[3]。朱婷婷[1]、張清華[2]等利用氣候綜合舒適度指數(shù)、溫濕指數(shù)和風效指數(shù)作為人居環(huán)境氣候舒適度評價指標，分別對臺山城區(qū)、梅州城區(qū)的人居環(huán)境氣候舒適度進行評價。農(nóng)明哲[4]、徐浩天[5]、嚴天鶴[6]等利用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)作為人居環(huán)境氣候舒適度評價指標，分別對大新縣、銅川市、漾濞縣的人居環(huán)境氣候舒適度進行評價。何麒峰[7]等利用溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)對田東縣氣候特征及舒適性進行分析。就空間分析而言，唐焰[8]等運用GIS 技術，分析全國的溫濕指數(shù)和風效指數(shù)的空間分布特征，以反映區(qū)域間的差異。張馨藝[9]等通過計算溫濕指數(shù)、風效指數(shù)，并利用ArcG IS10.2 軟件對近55 年遼寧省人居環(huán)境氣候舒適度進行空間分析。張春陽[10]等利用數(shù)理統(tǒng)計分析技術和GIS 技術進行氣溫、降水等基本氣象要素時空分布特征分析，并利用溫濕指數(shù)、風效指數(shù)進一步開展對衢州市旅游氣候舒適度的分析評價。

唐縣素有“七山二水一分田”之稱，氣候資源豐富，風景秀美、空氣優(yōu)良，氣候舒適宜人，是休閑度假避暑的佳地。唐縣城區(qū)主要受季風環(huán)境影響，屬暖溫帶半干旱半濕潤大陸性季風氣候，四季分明，秋短冬長，光照充足，雨量偏少，夏暑冬寒，溫差較大。本文通過對唐縣氣溫、濕度、風速、日照等氣象及相關指標進行監(jiān)測，分析其氣候條件，并按照國家標準《人居環(huán)境氣候舒適度評價》 (GB/T 27963-2011)計算及分級方法，分析唐縣地區(qū)人居環(huán)境氣候舒適度時長，為唐縣深入挖掘氣候資源及創(chuàng)建天然氧吧城市，充分利用自然資源和區(qū)域優(yōu)勢，為百姓提供居住、旅游的基礎數(shù)據(jù)和科學依據(jù)。

2 數(shù)據(jù)來源

本文選用唐縣國家氣象觀測站39 年(1981 ～2019年)的月平均氣溫、月平均空氣相對濕度、地面10 m月平均風速及月日照數(shù)據(jù)進行分析，代入公式求解并判斷人居環(huán)境舒適度等級，對唐縣城區(qū)人居環(huán)境舒適度進行評價。

3 評價指標及計算方法

本文采用國家標準《人居環(huán)境氣候舒適度評價》(GB/T 27963-2011)中溫濕指數(shù)I 和風效指數(shù)K 兩個指標作為人居環(huán)境氣候舒適度的評價指標，并判斷所收集數(shù)據(jù)時段內(nèi)唐縣城區(qū)的舒適度等級，為創(chuàng)建唐縣天然氧吧評價提供數(shù)據(jù)支持。

3.1 溫濕指數(shù)和風效指數(shù)。溫濕指數(shù)(I)是描述人體對環(huán)境溫度和濕度綜合感受的指數(shù)，風效指數(shù)(K)是描述人體對風、溫度和日照綜合感受的指數(shù)。考慮到溫度、濕度、風速、日照對人體舒適度的影響，將這些氣象要素作為影響人體舒適度的主要因素，用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)作為環(huán)境舒適度的評價指標。溫濕指數(shù)(I)和風效指數(shù)(K)的計算公式：I=T-0.55(1-RH)(T-14.4)；K=-(10 V+10.45-V)(33-T)+8.55S；式中T為評價時段平均溫度(℃)，RH 為評價時段平均空氣相對濕度(%)，V 為評價時段平均風速(m/s)，S 為評價時段平均日照時數(shù)(h/d)，I 保留1 位小數(shù)，K 取整數(shù)[3]。將計算的溫濕指數(shù)和風效指數(shù)的結果按照人居環(huán)境舒適度等級劃分為5 個等級5 種感覺程度，如表1 所示。

表1 人居環(huán)境舒適度等級劃分表

3.2 評價方法。本文根據(jù) 《人居環(huán)境氣候舒適度評價》 (GB/T 27963-2011)的評價方法，當溫濕指數(shù)和風效指數(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)。評價時段平均風速大于3 m/s 的地區(qū)使用風效指數(shù)[3]。本文中冬半年是指9 ～12 月及1 ～2月，夏半年是指3 ～8 月。從表1 可以看出，當溫濕指數(shù)在17.0 ～25.4、風濕指數(shù)在-299 ～-100 時，人體感覺舒適；當溫濕指數(shù)和風效指數(shù)值偏離適宜區(qū)間越遠時，人體感覺越不舒適。

4 氣候舒適度

4.1 1981 ～2019 年城區(qū)舒適度分析。本文采用了唐縣國家氣象觀測站1981 ～2019 年的城區(qū)氣象資料，同時利用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)對唐縣城區(qū)人居環(huán)境氣候舒適度評價。根據(jù)表2 顯示，唐縣城區(qū)1981 ～2019年5 ～9 月氣候條件舒適，最宜旅游；4、10 月體感較冷，1 ～3 月、11 ～12 月體感偏冷，不宜旅游。總體看來，唐縣城區(qū)四季分明，沒有極端悶熱氣候出現(xiàn)。早春寒冷不宜脫棉衣太快，春中體感較冷可適當加衣，晚春最為舒適；夏季總體感覺舒適；早秋舒適不用著急加衣，秋中體感較冷適當加衣，晚秋體感偏冷可多穿衣物；冬季體感偏冷，注意防寒保暖。由圖1可知，2 個指數(shù)的時間分布相似，都是7 月份最高并向兩端降低。

表2 1981 ～2019 年唐縣城區(qū)逐月平均體感指數(shù)及感覺劃分表

4.2 城區(qū)舒適度對比分析。本文采用了唐縣國家氣象觀測站1981 ～2010 年(近30 年)和2011 ～2019 年(最近9 年)的城區(qū)氣象資料，同時利用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)對唐縣城區(qū)人居環(huán)境氣候舒適度評價。根據(jù)表3 顯示，唐縣城區(qū)1981 ～2010 年5 ～9 月氣候條件舒適，4 月、10 月體感較冷，1 ～3 月、11 ～12 月體感偏冷；2011 ～2019 年5 ～6 月、8 ～9 月氣候條件舒適，4 月、10 月體感較冷，1 ～3 月、11 ～12 月體感偏冷，7 月體感較熱。唐縣城區(qū)最近9 年的溫濕指數(shù)比近30 年的溫濕指數(shù)都要高，這可能與全球氣候變暖的大趨勢有關。而在3 ～11 月，最近9 年的風效指數(shù)比近30年的風效指數(shù)要高；但在12 月、1 ～2 月，前者比后者的風效指數(shù)要低。總體看來，唐縣城區(qū)沒有極端悶熱氣候出現(xiàn)。根據(jù) 《人居環(huán)境氣候舒適度評價》(GB/T 27963-2011)的解讀顯示，當2 種舒適度指數(shù)等級的一致率≥70%時是比較理想的結果，而1981 ～2010 年的溫濕指數(shù)和風效指數(shù)的一致性為67.7%，2011 ～2019 年的溫濕指數(shù)和風效指數(shù)的一致性為75%，后者是比較理想的結果。

表3 1981 ～2010 年(30a) 2011 ～2019 年(9a)唐縣城區(qū)逐月平均體感指數(shù)及感覺劃分表

5 結論

5.1 唐縣城區(qū)四季分明，溫濕適宜，光照充足。歷年(1981 ～2019 年)平均氣溫為13.0 ℃，平均相對濕度為63%，平均風速為1.0 m/s，平均日照時數(shù)為2 302.5 h。

5.2 根據(jù)國家標準《人居環(huán)境氣候舒適度評價》(GB/T 27963-2011)的評價方法可以得出結論：唐縣城區(qū)人居環(huán)境舒適度總體較高，其中5 ～9 月為1 年中人體感覺最舒適的月份；4 月、10 月偏冷，人體感覺較不舒服；1 ～3 月、11 ～12 月寒冷，人體感覺很冷不舒服。按季節(jié)上劃分，晚春、夏季和早秋是人體感覺較為舒適的季節(jié)；春中和秋中體感較冷，人體感覺較不舒服；早春、晚秋和冬季寒冷，人體感覺很冷不舒服。

5.3 利用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)評價2011 ～2019 年唐縣城區(qū)人居環(huán)境舒適度具有較好的一致性，但風效指數(shù)在冬季更為貼合實際，溫效指數(shù)在夏季更為貼合實際。