郭 燕，楊茹婭，祁 倩

保山市氣象局，云南保山 678000

人居環(huán)境舒適度是指在人類賴以生存、生活的空間及自然條件下，健康人群在不借助任何防寒、避暑裝備和設(shè)施的情況下，對(duì)氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)等氣候因子感覺的適宜程度[5-8]。

云南省地處地緯高原，具有氣溫年較差小、日較差大，受季風(fēng)影響明顯，春秋相連、冬夏短促的氣候特點(diǎn)[9-10]。得天獨(dú)厚的地理和氣候條件，使得云南旅游資源相當(dāng)豐富，而人體舒適度是人們?cè)谶x擇旅游目的地時(shí)考慮的重要因素之一。

保山市位于云南省西部，地處滇西邊陲，保山市地形地貌復(fù)雜，氣候差異大、立體氣候特征十分明顯。利用地理信息系統(tǒng)AicGis軟件空間分析法，對(duì)保山市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)干、濕季節(jié)及全年的時(shí)空分布特征進(jìn)行分析。保山五縣、市(區(qū))氣象站點(diǎn)位置如圖1所示。

圖1 保山五縣、市(區(qū))氣象站點(diǎn)位置圖

1 資料與方法

針對(duì)保山市實(shí)際情況確定適合本地著衣指數(shù)計(jì)算方法和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，檢查校對(duì)保山市28個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)有資料以來的日平均風(fēng)速、日平均氣溫、相對(duì)濕度、氣象測(cè)站對(duì)應(yīng)緯度等數(shù)據(jù)，計(jì)算保山市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)著衣指數(shù)。具體研究步驟如下：

著衣指數(shù)(ICL)是指人體在不同氣候條件下，對(duì)衣服保暖(隔熱)要求的一種指數(shù)。單位為克羅[C/(W·m2)][1]。根據(jù)1979年澳大利亞學(xué)者Freitas提出了著衣指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)模型，著衣指數(shù)計(jì)算公式為[2]：

式(1)中，ICL的物理意義是衣料的熱阻尼值，單位記作CLO；t代表氣溫，單位為℃；H代表人體代謝率；a表示人體對(duì)太陽輻射的吸收情況；R表示垂直于陽光的單位面積土地所接受的太陽輻射，單位是W/m2，一般取太陽常數(shù)1 367[3-10]?！厥翘柛叨冉牵「鲄^(qū)域平均狀況，假設(shè)緯度為Φ，夏季時(shí)各地太陽高度角為90-Φ+23°26′，冬季時(shí)各地太陽高度角為90-Φ-23°26′；而春秋季節(jié)太陽位于赤道附近。

溫濕指數(shù)(THI)是指通過溫度和濕度的組合反映人體與周圍環(huán)境的熱量交換，是人類感受氣候的第一指標(biāo)，表示無風(fēng)時(shí)天氣的悶熱程度。單位為℃。根據(jù)1973年奧利費(fèi)(J·E·Oliver)提出，其物理意義是濕度訂正以后的溫度，溫濕指數(shù)計(jì)算公式為：

式(2)中，THI為溫濕指數(shù)，是人類對(duì)氣候感知的首要指標(biāo)，分為9個(gè)等級(jí)(表1)；t(℃)為日平均氣溫；f(%)為日平均相對(duì)濕度。

表1 保山市溫濕指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表

表2 保山市溫濕指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表

風(fēng)寒指數(shù)(WCI)是指在冷應(yīng)力期間表征人體失熱的指標(biāo)，是衡量人對(duì)低溫和風(fēng)的一種感覺程度。風(fēng)寒指數(shù)(WCI)表征在不同環(huán)境下風(fēng)速與氣溫對(duì)裸露人體的影響。其物理意義指皮膚溫度為33 ℃時(shí)，體表單位面積的散熱量(kcal/m2·h)，風(fēng)寒指數(shù)計(jì)算公式為：

式(3)中，WCI為風(fēng)寒指數(shù)，t為氣溫(℃)，v為風(fēng)速(m/s)。

2 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定

結(jié)合前人研究，總結(jié)、并對(duì)比不同區(qū)域著衣指數(shù)的分級(jí)指數(shù)定義(表1～表3)。

表3 風(fēng)寒氣象指數(shù)分級(jí)

3 氣候舒適度的時(shí)空分布特征分析

3.1 全年著衣指數(shù)的時(shí)空分布特征

(1)全 年A級(jí)(襯 衫+T恤)分級(jí)天數(shù)最多，為121～247.33 d。木城分級(jí)天數(shù)變化最為突出，為247.33 d；柯街天數(shù)最少，為121 d。28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為193.41 d，保山市大部地區(qū)以A級(jí)別為主。

(2)全年B級(jí)(配有棉布外套的典型常用便服)分級(jí)天數(shù)為38～64 d，其中，龍新分級(jí)天數(shù)變化最為突出，為64 d；而昌寧天數(shù)最少，為38 d。

(3)全年C級(jí)(加絨衛(wèi)衣+外套)：分級(jí)天數(shù)為13～87 d。其中，騰沖分級(jí)天數(shù)變化最為突出，為87 d；勐糯分級(jí)天數(shù)最少，為13 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為64.85 d。

(4)全年D級(jí)(常用便服+堅(jiān)實(shí)外套和厚毛衣)：分級(jí)天數(shù)為0.67～114 d，其中，明光分級(jí)天數(shù)變化最為突出，為114 d；而施甸分級(jí)天數(shù)最少，為0.67 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為30.10 d，d級(jí)別主要出現(xiàn)在保山市高海拔地區(qū)。

(5)全年B級(jí)(輕便的夏裝)：分級(jí)天數(shù)為0.33～117.33 d，勐糯分級(jí)天數(shù)變化最為突出，為117.33 d；瓦窯分級(jí)天數(shù)最少，為0.33 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為19.20 d。

pH值參數(shù)統(tǒng)計(jì)與上述方法不同，應(yīng)按下列步驟進(jìn)行，先將土壤pH值換算成[H+]平均濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，然后再換算成pH值，其公式為：[H+]=10-pH，[H+]平均濃度=∑10-pHn/n,pH=-lg[H+]平均濃度。

(6)全年C級(jí)(短袖開領(lǐng)衫、涼鞋)：分級(jí)天數(shù)為0.33～74.67 d，潞江壩分級(jí)天數(shù)變化最為突出，為74.67 d；而施甸分級(jí)天數(shù)最少，為0.33 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為6.47 d。

因此，保山市全年著衣指數(shù)主要有A、B、C、D共4個(gè)級(jí)別。全市大部地區(qū)以A級(jí)別為主，低熱河谷地區(qū)以A、B、C級(jí)別為主(勐糯、雞飛、潞江等)，高海拔地區(qū)以A、B、C、D級(jí)別為主(明光、猴橋、楊柳)，其中，潞江壩出現(xiàn)19.33 d的D級(jí)別，明光出現(xiàn)114 d、楊柳為107 d D級(jí)別。

3.2 全年溫濕指數(shù)時(shí)空分布特征

保山區(qū)域主要級(jí)別為偏冷(-2級(jí))、清涼(-1級(jí))、涼爽(0級(jí))、溫暖(1級(jí))、熱(2級(jí))、悶熱(3級(jí))。

年1級(jí)(溫暖，舒服)分布天數(shù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)范圍為3.33～156.67 d，其中，柯街分布天數(shù)最多，為156.67 d；楊柳分布天數(shù)最少，為3.33 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為95.54 d。并且海拔1 500～1 800 km出現(xiàn)此級(jí)別天數(shù)多，而高海拔地區(qū)(明光、楊柳等)出現(xiàn)天數(shù)少。

年0級(jí)(涼爽，非常舒服)分布天數(shù)為48.67～143 d，龍新分布天數(shù)最多，為143 d；芒棒分布天數(shù)最少，為48.67 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為80.44 d。高海拔地區(qū)出現(xiàn)此級(jí)別的天數(shù)較多，而低熱河谷出現(xiàn)天數(shù)較少。

年2級(jí)(熱，不舒服)分級(jí)天數(shù)為0.67～118 d，其中，木城分布天數(shù)出現(xiàn)最多，為118 d；楊柳分布天數(shù)最少，為0.67 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為33.06 d。高海拔地區(qū)此級(jí)別沒有出現(xiàn)或天數(shù)較少(明光、水寨等)。

年-2級(jí)(偏冷，較不舒服)分級(jí)天數(shù)為0.75～75.67 d，楊柳此級(jí)天數(shù)變化最為突出，為77.67 d；柯街分級(jí)天數(shù)最少，為0.67 d，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為30.08 d。低海拔此級(jí)別沒有出現(xiàn)(潞江、勐糯等)。

年-3級(jí)(較冷，不舒服)、年-4級(jí)(寒冷、很不舒適)在少數(shù)的高海拔出現(xiàn)了(明光、楊柳等)。

3.3 全年風(fēng)寒指數(shù)時(shí)空分布特征

全市區(qū)域均以1級(jí)(暖)、2級(jí)(舒適)為主，低熱河谷地區(qū)以1級(jí)的天數(shù)更為明顯，均在180.33 d以上，平均分布天數(shù)為149.47 d，其中，潞江達(dá)206.67 d；大多數(shù)地區(qū)此級(jí)別在121～170 d之間，其中，固?hào)|分級(jí)天數(shù)最少，為95.67 d。

2級(jí)(舒適)分級(jí)天數(shù)為98.33～150.67 d，勐糯分級(jí)天數(shù)最多，為150.67 d；瓦房分級(jí)天數(shù)最少，為98.33 d，多數(shù)地區(qū)此級(jí)別在100～150.67 d之間，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為120.76 d。

3級(jí)(偏涼)分級(jí)天數(shù)為8.33～62.33 d，瓦窯分級(jí)天數(shù)最多，為62.33 d；勐糯分級(jí)天數(shù)最少，為8.33 d，多數(shù)地區(qū)此級(jí)別在40～55 d之間，28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為47.1 d。此級(jí)別低熱河谷的天數(shù)明顯較少。

4級(jí)(偏冷)、5級(jí)(較冷)分級(jí)天數(shù)為0～85.67 d，固?hào)|分級(jí)天數(shù)最多，兩級(jí)總天數(shù)為85.67 d；勐糯4、5級(jí)分級(jí)天數(shù)為0，兩級(jí)分布天數(shù)較多的區(qū)域在海拔1 600 m以上。4、5級(jí)別天數(shù)低熱河谷的天數(shù)明顯較少或未出現(xiàn)。

6級(jí)(冷)、7級(jí)(很冷)分級(jí)天數(shù)為0～27.33 d，水寨分級(jí)天數(shù)最多，兩級(jí)總天數(shù)為27.33 d；兩級(jí)總分布天數(shù)較多的區(qū)域在海拔2 000 m以上。6、7級(jí)別在低熱河谷地區(qū)沒出現(xiàn)。

4 結(jié)論

(1)保山市全年著衣指數(shù)主要分為A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)、D級(jí)4個(gè)級(jí)別。全市區(qū)域以A級(jí)別為主，低熱河谷地區(qū)以A、B、C級(jí)別為主(勐糯、雞飛、潞江等)，高海拔地區(qū)以A、B、C、D級(jí)為主(明光、猴橋、楊柳)，其中，潞江壩出現(xiàn)19.33 d的D級(jí)別，明光出現(xiàn)D級(jí)別114 d、楊柳為107 d。

(2)一般情況下，人體比較舒適的溫度是18～22 ℃。保山夏季應(yīng)在19～25 ℃，冬季應(yīng)在12～22 ℃。此段溫度主要出現(xiàn)在著衣指數(shù)為A、B、C級(jí)別中，全年此段溫度28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為307.35 d。

(3)保山區(qū)域的年溫濕度指數(shù)主要級(jí)別為偏冷(-2級(jí))、清涼(-1級(jí))、涼爽(0級(jí))、溫暖(1級(jí))、熱(2級(jí))、悶熱(3級(jí))。其中，清涼(-1級(jí))、涼爽(0級(jí))、溫暖(1級(jí))均屬于舒適。全年此段級(jí)別28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為294 d。

(4)全市區(qū)域均以1級(jí)(暖)、2級(jí)(舒適)、3級(jí)(偏涼)為主，低熱河谷地區(qū)以1級(jí)(暖)天數(shù)更為明顯，均在180.33 d以上，平均分布天數(shù)為149.47 d，其中，潞江達(dá)206.67 d；其他區(qū)域以2級(jí)為主，平均分布天數(shù)為130.76 d。全年此段級(jí)別28個(gè)測(cè)站平均分布天數(shù)為311 d。