蘇海報 ，王 璇 ，吳文心 ，段雨欣

（1.江西省吉安市生態(tài)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 吉安 343000；2.江西省上饒市氣象局，江西 上饒 334000）

氣候條件是影響人類活動和生態(tài)環(huán)境的重要因子。政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告［1］表明，近百年氣候系統(tǒng)正在發(fā)生廣泛而迅速的變化，人類活動已經(jīng)導(dǎo)致大氣、海洋和陸地變暖。中國溫度的上升趨勢與全球變化基本一致［2］，以溫度上升作為主要特征的氣候變化，將對中國的居民活動和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響［3-5］。

氣候舒適度是以人類機(jī)體和近地大氣之間的熱交換原理為基礎(chǔ)，從氣象學(xué)的角度評價人類在不同氣候條件下舒適感的一項(xiàng)生物氣象指標(biāo)，在生態(tài)環(huán)境氣象服務(wù)中具有重要的基礎(chǔ)性地位［6，7］。不同區(qū)域，由于其氣候環(huán)境和地理位置等條件的不同，所采用的評價方法也不盡相同。賈海源等［8］、劉文平等［9］和曹偉宏等［10］結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)建立了舒適度模型，并進(jìn)行了預(yù)報服務(wù)，但江西省在這方面的研究相對較少。通過分析江西省1981—2020 年的常規(guī)地面氣象要素數(shù)據(jù)，研究該區(qū)域氣候及其舒適度的變化，旨在為當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源利用和氣候舒適度服務(wù)提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究地點(diǎn)概況及資料來源

江西省位于中國東南部，長江中下游南岸，屬于華東地區(qū)，溫暖濕潤的氣候孕育了豐富的生物種類和多彩的自然與人文景觀，吸引著大量的中外游客前來觀光游玩。

所用氣象資料來源于江西省氣象局，采用江西省1981—2020 年的日平均溫度、平均相對濕度和平均風(fēng)速等常規(guī)地面氣象要素的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，個別錯誤原始數(shù)據(jù)，采用該日期前后3 d 的平均值。

1.2 氣候舒適度指數(shù)的計算方法及等級標(biāo)準(zhǔn)

選用中國氣象臺站常用的、國內(nèi)較流行的KSSD經(jīng)驗(yàn)公式［11-13］計算氣候（人體）舒適度指數(shù)（CI），并以此表征氣候舒適度。CI是指在不特意采取任何防寒保暖或防暑降溫措施的前提下，人體在自然環(huán)境中的感覺是否舒適，及其達(dá)到程度的描述，具體計算公式和等級標(biāo)準(zhǔn)［11-13］如下。

式中，CI為氣候（人體）舒適度指數(shù)；T為日平均溫度（℃）；RH為日平均相對濕度（%）；V為日平均風(fēng)速（m/s）。

CI共劃分為9 個等級標(biāo)準(zhǔn)（表1），其中1、2、3 級為冷不舒適級別，4、5、6 級為舒適級別，7、8、9 級為熱不舒適級別。

表1 氣候（人體）舒適度指數(shù)（CI）的等級標(biāo)準(zhǔn)

1.3 線性趨勢分析法

選用線性趨勢分析法來分析溫度、濕度、風(fēng)速、CI隨時間的變化趨勢，具體計算公式［14-16］如下。

式中，y為分析的要素；a為傾向率，表示分析的要素隨時間的變化率（溫度、濕度、風(fēng)速、CI的傾向率用a的 10 倍表示，即每 10 年的變化率），a為正數(shù)表示y隨時間t呈增加的趨勢，負(fù)數(shù)表示呈減少的趨勢；t為時間，本研究為年份；b 為常數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度、濕度、風(fēng)速的變化特征

圖1 為1981—2020 年江西省溫度、濕度、風(fēng)速的變化趨勢特征，各要素都有一定的變化，但變化趨勢特征不盡相同。由圖1a 可知，溫度總體呈波動上升趨勢，每 10 年上升 0.4 ℃，與已有研究相符［1，2］；平均值為18.4 ℃，最高值為2020 年的19.2 ℃，距平＋0.8 ℃，最低值為1984年的17.2 ℃，距平-1.2 ℃。由圖1b 可知，相對濕度總體呈波動下降趨勢，波動幅度相對較大，每10 年下降1.0%；平均值為78.9%，最高值為1997 年的82.0%，距平＋3.1%，最低值為2009年的73.9%，距平-5.0%。由圖1c 可知，風(fēng)速的線性關(guān)系非常弱，可以忽略不計，但是在2002 年之前總體呈波動下降趨勢，每10 年下降0.3 m/s，之后呈波動上升趨勢，每10 年上升0.2 m/s；平均值為1.6 m/s，最高值為1981年的1.9 m/s，距平＋0.3 m/s，最低值為 2002 年的 1.3 m/s，距平-0.3 m/s。

圖1 溫度、濕度、風(fēng)速的變化特征

2.2 氣候舒適度指數(shù)的年、月變化特征

由圖2a 可知，1981—2020 年江西省的氣候（人體）舒適度指數(shù)（CI）總體呈波動上升趨勢，每10 年上升0.5，說明隨著氣候變暖，CI也逐漸趨向于升高；平均值為 60.1，最高值為1998 年的61.6，距平+1.5，最低值為1984 年的58.2，距平-1.9。由圖2b 可知，CI的月變化特征總體呈單峰型，即先上升再下降，7月均達(dá)到峰值 75.6，1 月為最低值 42.1。3 月、4 月、5月、6 月、9 月、10 月、11 月CI位于 50～75，舒適；12月、1 月、2 月，即冬季，CI位于 50 以下，冷不舒適；7月、8 月CI位于 75 以上，熱不舒適；4 月、5 月、10 月CI位于等級5（表 1），即55＜CI≤70，絕大部分人感覺很舒服?？傮w來看江西省的舒適月份相對較多，且基本集中于春、秋2 個季節(jié)。

圖2 氣候（人體）舒適度指數(shù)（CI）的年、月變化特征

2.3 舒適天數(shù)的年、月變化特征

由圖3a 可知，1981—2020 年江西省的舒適天數(shù)總體呈波動上升趨勢，每10 年上升2.3 d，說明隨著氣候變暖，舒適天數(shù)逐漸趨向于增多；平均值為220.1 d，最高值為1997年的251.3 d，距平＋31.2 d，最低值為1983 年的 197.0 d，距平－23.1 d。由圖3b 可知，舒適天數(shù)呈先上升、下降，再上升、下降的趨勢；舒適天數(shù)主要集中于 4 月、5 月、6 月、9 月、10 月、11月（平均值以上），其中5 月、10 月的舒適天數(shù)最多，為 31 d，4 月次之，為 28 d，12 月、1 月、2 月的舒適天數(shù)較少，其中1 月最少，為3.7 d，說明江西省的舒適天數(shù)大多處于春季和秋季。

圖3 舒適天數(shù)的年、月變化特征

2.4 舒適天數(shù)的季節(jié)變化特征

由圖4 可知，1981—2020 年江西省的舒適天數(shù)在春季、秋季和冬季總體均呈波動上升趨勢，但是秋季上升趨勢不明顯，夏季總體呈波動下降趨勢，春、夏、秋、冬每10 年分別上升（下降）＋2.1、-2.7、＋0.2、＋2.6 d，以夏季、冬季的變化較為明顯，說明氣候變暖對夏季、冬季的影響較大。春、夏、秋、冬4 季的舒適天數(shù)平均值分別為76.2、47.8、79.4、16.7 d，以春秋兩季的舒適天數(shù)較多，冬季最少。春季舒適天數(shù)最高值為2008 年的86.0 d，距平＋9.8 d，最低值為1985 年、1987 年的 69.7 d，距平－6.5；夏季平均值為47.8 d，最高值為 1997 年的 65.7 d，距平＋17.9 d，最低值為2003 年的33.3 d，距平－14.5 d；秋季平均值為79.4 d，最高值為1998 年的88.3 d，距平＋8.9 d，最低值為2009 年的67.0 d，距平-12.4 d；冬季平均值為16.7 d，最高值為2002 年的30 d，距平＋13.3 d，最低值為1983 年的5.3 d，距平－11.4 d。

圖4 舒適天數(shù)的季節(jié)變化特征

3 小結(jié)與討論

氣候舒適度于18 世紀(jì)70 年代在建筑學(xué)中被引入，之后多位學(xué)者［17-21］對其進(jìn)行研究。中國的研究于20 世紀(jì)80 年代開始起步，之后逐步發(fā)展起來。郭成香等［22］通過模糊綜合評判方法，對四川省夏季的舒適度進(jìn)行評價，并分析其水平分布特征。石春娥等［23］通過氣候（人體）舒適度預(yù)報方法，得到江淮地區(qū)的計算公式和預(yù)報指標(biāo)，并建立預(yù)報流程。本研究選用中國氣象臺站常用的、國內(nèi)較流行的KSSD經(jīng)驗(yàn)公式［11，12，16］計算氣候（人體）舒適度指數(shù)（CI），并以此表征氣候舒適度，研究該區(qū)域氣候舒適度的變化特征，得出如下結(jié)論。

1）1981—2020 年江西省溫度總體呈波動上升趨勢，每 10 年上升 0.4 ℃，與已有研究相符合［1，2］。相對濕度總體呈波動下降趨勢，波動幅度相對較大，每10 年下降1.0%。風(fēng)速的線性關(guān)系非常弱，幾乎可以忽略不計，但是在2002 年之前總體呈波動下降趨勢，每10 年下降0.3 m/s，之后呈波動上升趨勢，每10年上升0.2 m/s。

2）1981—2020 年江西省的氣候（人體）舒適度指數(shù)（CI）總體呈波動上升趨勢，每10 年上升0.5，說明隨著氣候變暖，CI也逐漸趨向于升高。CI的月變化特征總體呈單峰型，即先上升再下降，7 月均達(dá)到峰值 75.6，1 月為最低值 42.1。3 月、4 月、5 月、6 月、9月、10 月、11 月，舒適；12 月、1 月、2 月，冷不舒適；7月、8 月，熱不舒適；4 月、5 月、10 月CI位于等級 5，絕大部分人感覺很舒服；總體來看江西省的舒適月份相對較多，且基本集中于春、秋2 個季節(jié)。

3）1981—2020 年江西省的舒適天數(shù)總體呈波動上升趨勢，每10 年上升2.3 d，說明隨著氣候變暖，舒適天數(shù)逐漸趨向于增多。舒適天數(shù)呈先上升、下降，再上升、下降的趨勢，主要集中于 4 月、5 月、6 月、9 月、10 月、11 月（平均值以上），其中5 月、10 月的舒適天數(shù)最多，為 31 d，4 月次之，為 28 d，12 月、1 月、2月的舒適天數(shù)較少，其中1 月份最少，為3.7 d，說明江西省的舒適天數(shù)大多處于春季和秋季。舒適天數(shù)在春季、秋季和冬季總體均呈波動上升趨勢，但是秋季上升趨勢不明顯，夏季總體呈波動下降趨勢，春、夏、秋、冬每10年分別上升（下降）＋2.1、－2.7、+0.2、＋2.6 d，以夏季、冬季的變化較為明顯，說明氣候變暖對夏季、冬季的影響較大，且夏季的下降天數(shù)小于春秋冬3 個季節(jié)的增加天數(shù)。

選擇日平均溫度、平均相對濕度和平均風(fēng)速3個氣象要素來研究氣候及其舒適度的變化，但舒適度還與其他因素有關(guān)，而且每個人的生理感受也不盡相同，上述結(jié)論還有待進(jìn)一步研究。