人居环境气候舒适度评价探究

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摘要：利用宁海县国家气象观测站以及东部和西部代表站的气象监测数据，分析了宁海的气温、降水、湿度和风的特征。根据《人居环境气候舒适度评价》的指标，对宁海的人居生活环境气候舒适度进行了分级。结果表明：①宁海县四季分明，夏季雨水充沛，冬季体感寒冷；气温与雨量基本上同步变化；年平均风速为2．4m／s；年平均相对湿度为79％；②宁海整体居住环境气候舒适程度较高，适宜期长达4个月（5月、6月、9月、10月）；全年无闷热期，是“避暑纳凉”的好地方；12～3月气温普遍偏低，处于不舒适状态，1月为全年体感最寒冷月份。

关键词：气候舒适度；温湿指数；风效指数；宁海县

1引言

人居环境是一个以人类聚居、生活生产为中心的多层次、多因素的生态系统，其影响因素具有多样性的特点。其中，自然地理很大程度上决定了人居生活环境的质量；而在自然地理因素中，气象气候条件又往往都是主导因素，也是关系最为密切的自然地理因素，气候舒适度能直接影响着人居环境的舒适与否［1］。近年来，国内外研究者使用各种舒适指数推出了人体舒适度或人居环境气候适宜性评价的研究［2～4］，也有对区域旅游气候舒适度及时空变化的特征分析［5，6］，或是基于GIS的旅游气候舒适性研究［7，8］。但针对人居环境气候舒适度的研究较少，尤其关于宁波区域的，目前就宁海区域人居环境的气候舒适度变化相关研究文献还尚未有。宁海县近年来一直坚持以“建设美丽宁海，打造美好生活”为目标，以转变发展方式为主线，深入实施“生态立县”战略，着力优化生产空间、生活空间、生态空间布局，推进产业发展生态化、清洁化、特色化［9］。宁海县分别于2017年、2019年成为宁波市首个中国天然氧吧及首批国家全域旅游示范区，论证该县人居环境气候舒适度特征有着重要意义，本文基于人居环境角度，结合宁海县气候特点，对宁海县气候与人居环境的相关性进行研究，为宁海宜居城市建设及推进生态文明建设提供科学参考。

2资料和方法

2．1数据来源

由于宁海处于浙江东部沿海，同时境内呈现西高东低的地形，所以综合考虑海拔高度及海洋环流的影响，本文选取的是宁海县国家气象观测站近30a（1988～2017年）气温、湿度、风速、日照观测数据，并结合境内区域自动气象站中王爱、伍山两个代表站10a（2008～2017年）的气温、湿度、风速数据。宁海县国家气象观测站位于城区，海拔39．3m；王爱区域自动站位于宁海西部山区，海拔332．0m；伍山区域自动站位于宁海东部沿海，海拔5．0m。

2．2研究方法

以《人居环境气候舒适度评价》［10］的标准为依据，结合气温、湿度数据计算出温湿指数，通过风速、日照、气温数据来计算得到风效指数，综合评价宁海县城区、西部、东部区域的逐月舒适度等级。计算公式如下：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表示评价时段内的平均温度（℃），RH指的是评价时段内的平均相对湿度（％），V表示评价时段内平均风速（m／s），S代表评价时段内的平均日照时数（h／d），I保留1位小数，K取整数。参考人居环境舒适度等级，将计算得出的I和K结果划分为5个等级（表1）。两个数值不同时，冬半年采用K，夏半年为I；研究时段内平均风速达到＞3m／s的地区采用K评价。

3结果与分析

3．1气候背景条件

宁海属于亚热带季风性湿润气候，地处浙江东部沿海地区，年平均气温为16．9℃，最冷月平均气温为5．4℃，最热月平均气温为28．2℃（图1）。宁海春、夏、秋、冬四季平均气温分别是15．3℃、26．7℃、18．8℃和6．6℃，气温存在明显的季节性差异，其中秋、冬季温差最大，为12．2℃，其次是春、夏季，温差达11．4℃，冬、春季平均气温相差8．7℃，夏、秋季温差相对最小，为7．9℃。年平均降水量1719．0mm，降水量年内分配不均，7月和8月是两个雨量高峰，平均月雨量分别为242．3mm和292．6mm，12月平均雨量最少，为47．6mm。年平均雨日为164d，6月平均雨日最多（17．6d），12月平均雨日最少（8．4d）。气温与雨量基本上同步变化。宁海县降水随着温度的升高或降低发生增多和减少的趋势现象，一年中气温鹤雨量的分配呈现出同步的变化态势（图2），其中春季（3～5月）具备雨热配置的最大优势。春季各月的降水量基本维持在120mm以上，极少出现春旱；随着气温逐渐回升，3～5月平均气温分别达到10．2℃、15．4℃和20．4℃，优越的雨热资源有利于大自然万物复苏以及植被萌芽生长。宁海年平均风速为2．4m／s，最多风向为NNE（北北东），气象观测站有气象记录以来历史最大风速19．3m／s。冬季、春季、夏季、秋季平均风速分别为2．6m／s、2．6m／s、2．4m／s、2．1m／s。年平均相对湿度为79％。各月相对湿度变化幅度不大。在5～9月（主汛期内），相对湿度较大，均在80％以上。年平均日照时数1648．8h，以2月份日照时数最少，不足100h，而7月份日照时数最多，超过200h。

3．2人居环境气候舒适度评价

利用上述（1）、（2）两个公式计算得到宁海城区、西部、东部各月的温湿指数和风效指数，并将其指数转换成相应的气候舒适度感觉程度，最终评价如表2所示，同时将3个站点的气象资料取平均，用（1）、（2）两个公式计算得到宁海人居环境气候舒适度的划分，如表3所示。从表3看出，宁海县总体上月平均人居环境气候舒适度达到“舒适”的为5～6月、9～10月，长达4个月，该时段气温、湿度适中，风速较小，温湿指数在18．6～23．1之间，风效指数在－161～－265之间，人体感觉最舒适；而盛夏（7～8月）为4级时段，温湿指数在26．2～26．8之间，比3级阈值略偏高，风效指数在－67～－77之间，较不舒服；4月初春和11月秋末，温湿指数在13．7～15．3之间，风效指数在－369～－395之间，为2级时段，总体感觉偏冷较不舒服；12月和1～3月冬季期间气温低，风速较大，温湿指数在6．6～10．9之间，风效指数在－497～－615之间，为1级寒冷，健康人群感觉很冷，不舒服。从表2看出，城区、西部、东部月平均舒适度等级相似度较高，差异体现在8月和11月。西部地区8月舒适度等级为3级舒适，城区和东部均为4级偏热，造成差异的原因在于西部地区处于山区，海拔高并且森林植被覆盖率也高，因此8月西部舒适度等级也高。东部地区11月舒适度等级为2级偏冷，城区和东部均为1级寒冷，造成差异的原因在于东部地区处于沿海，海洋对气温有调节作用，因此11月东部舒适度等级也高。综上可见，宁海县整体上人居环境的舒适度较高，其中达到了4个月的最适宜居住时间，夏季是开展避暑旅游的适宜期。

4结论与讨论

（1）宁海县气候四季分明，夏季降雨丰盈，冬季体感寒冷；气温与雨量变化基本一致，7、8月气温与降水均达到一年峰值；年平均风速为2．4m／s；年平均相对湿度为79％，在5～9月（主汛期内），相对湿度较大，均在80％以上。（2）宁海县整体人居环境气候舒适度较高，适宜期长达4个月。全年无闷热期，夏季人居环境舒适度等级均处于3～4级，均没有达到5级，说明宁海是“避暑纳凉”的好地方。11～3月气温偏低，处于不舒适状态，1月为全年体感最寒冷月份。（3）人居环境气候舒适度指标对宁海人居气候的评价具有较好的一致性，并综合考虑了海拔高度及海洋环流的影响，选取了区域代表站数据，可信度较高，效果理想。（4）所选取的区域自动站资料年份较短，在客观评价宁海县气候舒适度方面存在着弊端，今后需要获取长时间资料序列，再次对其作相关评估和订正。

作者:周溥佳 岳梦琦 郁懋楠 李颖 孙斌 单位:宁波市宁海县气象局 宁波防雷安全检测有限公司