唐縣城區人居環境氣候舒適度評價

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

城市人居環境是指人們在城市生活、工作所處的自然、社會、經濟及文化環境[1]，氣候舒適度從氣候環境對人體感覺影響的角度描述環境氣候的特點及變化特征，反映了某個區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，人們對生活環境的認識不斷提高，越來越重視生活環境質量，城區的人居環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 年中國發布實施了國家標準《人居環境氣候舒適度評價》(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、溫濕指數和風效指數作為人居環境氣候舒適度評價指標，分別對臺山城區、梅州城區的人居環境氣候舒適度進行評價。農明哲[4]、徐浩天[5]、嚴天鶴[6]等利用溫濕指數和風效指數作為人居環境氣候舒適度評價指標，分別對大新縣、銅川市、漾濞縣的人居環境氣候舒適度進行評價。何麒峰[7]等利用溫濕指數、風效指數和綜合舒適度指數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和風效指數的空間分布特征，以反映區域間的差異。張馨藝[9]等通過計算溫濕指數、風效指數，并利用ArcG IS10.2 軟件對近55 年遼寧省人居環境氣候舒適度進行空間分析。張春陽[10]等利用數理統計分析技術和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、風效指數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、空氣優良，氣候舒適宜人，是休閑度假避暑的佳地。唐縣城區主要受季風環境影響，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測，分析其氣候條件，并按照國家標準《人居環境氣候舒適度評價》 (GB/T 27963-2011)計算及分級方法，分析唐縣地區人居環境氣候舒適度時長，為唐縣深入挖掘氣候資源及創建天然氧吧城市，充分利用自然資源和區域優勢，為百姓提供居住、旅游的基礎數據和科學依據。

2 數據來源

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據進行分析，代入公式求解并判斷人居環境舒適度等級，對唐縣城區人居環境舒適度進行評價。

3 評價指標及計算方法

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

3.1 溫濕指數和風效指數。溫濕指數(I)是描述人體對環境溫度和濕度綜合感受的指數，風效指數(K)是描述人體對風、溫度和日照綜合感受的指數。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，用溫濕指數和風效指數作為環境舒適度的評價指標。溫濕指數(I)和風效指數(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(h/d)，I 保留1 位小數，K 取整數[3]。將計算的溫濕指數和風效指數的結果按照人居環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 人居環境舒適度等級劃分表

3.2 評價方法。本文根據 《人居環境氣候舒適度評價》 (GB/T 27963-2011)的評價方法，當溫濕指數和風效指數不一致時，冬半年使用風效指數，夏半年使用溫濕指數。評價時段平均風速大于3 m/s 的地區使用風效指數[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，當溫濕指數在17.0 ～25.4、風濕指數在-299 ～-100 時，人體感覺舒適；當溫濕指數和風效指數值偏離適宜區間越遠時，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 年的城區氣象資料，同時利用溫濕指數和風效指數對唐縣城區人居環境氣候舒適度評價。根據表2 顯示，唐縣城區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，唐縣城區四季分明，沒有極端悶熱氣候出現。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 年唐縣城區逐月平均體感指數及感覺劃分表

4.2 城區舒適度對比分析。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)的城區氣象資料，同時利用溫濕指數和風效指數對唐縣城區人居環境氣候舒適度評價。根據表3 顯示，唐縣城區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。唐縣城區最近9 年的溫濕指數比近30 年的溫濕指數都要高，這可能與全球氣候變暖的大趨勢有關。而在3 ～11 月，最近9 年的風效指數比近30年的風效指數要高；但在12 月、1 ～2 月，前者比后者的風效指數要低。總體看來，唐縣城區沒有極端悶熱氣候出現。根據 《人居環境氣候舒適度評價》(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 年的溫濕指數和風效指數的一致性為67.7%，2011 ～2019 年的溫濕指數和風效指數的一致性為75%，后者是比較理想的結果。

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

5 結論

5.1 唐縣城區四季分明，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，平均日照時數為2 302.5 h。

5.2 根據國家標準《人居環境氣候舒適度評價》(GB/T 27963-2011)的評價方法可以得出結論：唐縣城區人居環境舒適度總體較高，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。按季節上劃分，晚春、夏季和早秋是人體感覺較為舒適的季節；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 利用溫濕指數和風效指數評價2011 ～2019 年唐縣城區人居環境舒適度具有較好的一致性，但風效指數在冬季更為貼合實際，溫效指數在夏季更為貼合實際。