台山城区人居环境气候舒适度评价

朱婷婷  雷琳

（广东省台山市气象局，广东 台山 529200）

摘要：利用台山城区气象观测站近64年的气象资料，选择气候综合舒适度指数、温湿指数和风效指数作为人居环境气候舒适度评价指标，对台山城区的人居环境气候舒适度进行评价。结果表明：近64年来台山城区的舒适感总体趋于更好，4、5、10、11月为一年中人体感觉最舒适的月份；1、2月寒冷，人体感觉不舒适；3、12月偏冷，6、7、8、9月偏热，人体感觉较不舒适；从季节上来看，春秋季人体感觉较为舒适；夏季高温高湿，使人体的舒适感有所降低；而冬季绝大时候比较寒冷，同时相对湿度又比较大，属典型的南方湿冷型气候。

关键词：台山城区；人居环境；气候舒适度

城市人居环境是人们在城市生活、工作所处的自然、社会、经济以及文化环境的统称，气候舒适度指数表征人体在大气环境中舒适与否。影响城市人居环境的重要因子之一就有城市气候，它直接决定着城市人居环境的气候是否适宜，也是人们评价一个城市是否宜居的重要条件之一。目前许多学者在研究城市气候舒适度的时候，主要集中在旅游气候资源与旅游舒适度的研究方面^[1-5]，及其基于GIS等的旅游气候舒适度方面^[6-7]，对人居环境气候舒适度的研究相对偏少，目前还没有发现有针对台山城区人居环境气候舒适度的研究文献。台山市位于珠江三角洲西南部，毗邻港澳，南临南海，有“全国第一侨乡”、“内外两个台山”“广东音乐之乡”等美誉，土地肥沃，气候温和，物产丰饶，是珠江三角洲著名的“鱼米之乡”。本文选用陆鼎煌^[8]给出的利用环境卫生学方法得出的综合舒适度指标，和国家标准《人居环境气候舒适度评价》（GB/T27963-2011）的评价方法，对台城城区的人居环境气候舒适度进行评价，为台山城区的发展规划和创建宜居宜业的绿色台城提供科学参考。

1  资料与方法

选用了台山城区范围的国家基本站1954-2017年的气温、风速、相对湿度、日照等常规气象要素资料。

采用环境卫生学方法提出的气候综合舒适度指数和国家标准《人居环境气候舒适度评价》（GB/T27963-2011）中的温湿指数和风效指数作为人居环境气候舒适度评价指标，对台城城区的人居环境气候舒适度进行评价。

2  环境卫生学方法的气候综合舒适度评价

2.1 评价模型

影响人体舒适度的主要因素有气温、风速和相对湿度，通过这些要素，建立一个评价人体舒适度的指标模型，既有科学性又有可行性。本文选用了陆鼎煌^[8]给出的利用环境卫生学方法得出的综合舒适度指标计算公式：

S=0.6（｜t-24｜）+0.07（｜RH-70｜）+0.5*（｜v-2｜）                    （1）

其中，S为综合舒适度；t为气温（℃）；RH为相对湿度（%）；v为风速（m/s）。

评价指标S分为4个级别：S≤4.55，为舒适；4.55＜S≤6.95，为较舒适；6.95＜S≤9.00，为不舒适；S＞9.00，为极不舒适。

2.2 年变化特征

    通过公式（1）计算得出，1954-2017年年平均综合舒适度指数为1.90，其小于4.55，属于舒适等级，最大值为2.74，出现在1957年，最小值为0.89，出现在2015年，均小于4.55。所以，台山城区年综合舒适度总体来说属于舒适等级。由图1可以看出，近64年来台山城区的综合舒适度指数总体呈现波动下降趋势，也就是说台山城区的舒适感总体趋于更好，年综合舒适度线性变化倾向率为-0.0193/年，通过了α=0.001的显著性检验。

图1  1954-2017年台山各年平均综合舒适度指数

2.3  月变化特征

    由图2可以看出，台山城区全年综合舒适度等级只有2个，分别为舒适和较舒适，无不舒适及以上等级，最大值为6.87，出现在12月，最小值为1.16，出现在10月。台山城区各月平均综合舒适度指数分布具有明显的月际变化，总体上呈“W”型分布，有2个明显的低谷，分别为4月和10月，即为全年人体感觉最舒适的两个月；冬季（12月到次年2月）为全年最高的3个月，其值均处于较舒适等级范围内，主要是由于冬季气温偏低，空气又比较潮湿造成的；3月到11月综合舒适度等级均处于舒适级别，其中3月的数值较大，可能与初春时节低温阴雨天气偏多有关，4到5月天气都较舒适，6到8月（夏季）的高温高湿，造成综合舒适度指数也有所提高。

图2  1954-2017年台山各月平均综合舒适度指数

3  温湿指数和风效指数模型下的气候舒适度评价

3.1  评价模型

本文选择了国家标准《人居环境气候舒适度评价》（GB/T27963-2011）中的温湿指数I和风效指数K两个指标，作为人居环境舒适度的评价指标[9]。

温湿指数 I 是描述人体在不同温度和湿度的综合作用下所造成的冷热感觉指标，计算公式：

I=T-0.55*（1-RH）*（T-14.4）                                                               （2）

风效指数 K 是表征人体对风、日照和温度综合感受的指标，计算公式：

K=-（10√V+10.45-V）*（33-T）+8.55*S                                         （3）

以上公式中，T为气温（℃）， RH 为空气相对湿度（%），V 为平均风速（m/s），S 为日照时数（h/d）

根据 GB/T27963-2011 ,将人居环境气候舒适度划分为 5 个等级，见表 1。

表 1  人居环境气候舒适度等级划分表

    对某地人居环境气候舒适度进行评价时，一般可以同时采用温湿指数和风效指数。当同月内2种舒适度指数级别相同时，根据国标起草人刘明等对《人居环境气候舒适度评价》（GB/T27963-2011）的解读，表示当2种指数的一致率≥70%时，是比较理想的结果。而当2种指数不同时，夏半年可采用温湿指数，冬半年可采用风效指数。另外，在平均风速＞3m/s的地区采用风效指数。

3.2  结果与分析

通过计算得到各月的温湿指数和风效指数，由表2可知，1月、2月和3月的2个指数不一致外，其余月份的2个指数都是相同的，2个指数的一致率达到75%，并且2个指数的等级之差都为1个级别，总体来说，效果还是比较理想的。因为1到3月份属于冬半年，所以采用风效指数评价他们的舒适度，即1月和2月的舒适度等级为寒冷，3月的舒适度等级为冷。

结合温湿指数和风效指数可知，4月、5月、10月和11月为台山城区一年中人体感觉最舒适的月份；3月和12月偏冷，人体感觉较不舒适；6月、7月、8月和9月偏热，人体感觉也较不舒适；1月和2月寒冷，人体感觉不舒适。从季节上来看，春秋季是人体感觉较为舒适的季节；夏季由于高温高湿，使人体的舒适感有所降低；而冬季绝大时候比较寒冷，同时相对湿度又比较大，属典型的南方湿冷型气候。这与利用环境卫生学方法提出的气候综合舒适度模型评价结果具有较好的一致性。

表2  1954-2017年台山城区各月气象要素平均值、温湿指数和风效指数

4  结论

（1）由环境卫生学方法提出的气候综合舒适度模型可知，近64年来，台山城区的舒适感总体趋于更好。台山城区一年期间3到11月是人体感觉的舒适期，其中4月和10月是全年的最舒适月；夏季的高温高湿导致气候综合舒适度指数高于春秋季，人体舒适感偏低；冬季由于低温高湿使人体舒适感低于其余季节。

（2）由国家标准《人居环境气候舒适度评价》（GB/T27963-2011）评价模型可知，台山城区人居环境气候舒适度总体较高，其中4、5、10、11月为一年中人体感觉最舒适的月份；1、2月寒冷，人体感觉不舒适；3、12月偏冷，6、7、8、9月偏热，人体感觉较不舒适；从季节上来看，春秋季是人体感觉较为舒适的季节；夏季由于高温高湿，使人体的舒适感有所降低；而冬季绝大时候比较寒冷，同时相对湿度又比较大，属典型的南方湿冷型气候。

（3）气候综合舒适度指标、温湿指数和风效指数对台山城区人居环境气候舒适度的评价有较好的一致性，但风效指数在冬季比较敏感，温湿指数在夏季比较敏感，所以可以综合运用来对台山城区人居环境气候舒适度进行评价，效果会比较理想。

参考文献：

[1] 黄海智，黄萍.三亚市旅游气候舒适度评价[J].气象研究与应用，2010,31(4)：70-73.

[2] 马丽君，孙根年，马彦如等，50年来北京旅游气候舒适度变化特征[J].干旱区资源与环境，2011,25(10)：161-166.

[3] 苏志，范万新，李秀存等.涠洲岛旅游气候舒适度评价[J].气象研究与应用，2012,33(2)：27-30.

[4] 黄东林.桂林市旅游气候舒适度评价[J].气象研究与应用，2010，31(3)：27-30.

[5] 张学泰，王杰鹏，陆德，等.清远市旅游气候舒适度分析[J].广东气象，2015，37(4)：62-65.

[6] 沈兵明，金艳.基于GIS的山地人居环境自然要素综合评价—以浙江省仙居县为例[J].经济地理，2006(S1)；305-309.

[7] 张狄，史岚，缪启龙，等.基于GIS的江苏省旅游气候舒适度精细化估算雨评价[J].江苏师范学院学报（自然科学版），2012，30(3)：62-67.

[8] 吴兑.环境气象学与特种气象预报[J].气象科学技术，2003，31(6)：370-372.

[9] 中华人民共和国国家质量等级监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.（GB/T 27963-2011）人居环境气候舒适度评价[S].北京：中国标准出版社，2011.