基于大气风速、温度、湿度要素时空变化的我国人体舒适度分析

论文总字数：12747字

目 录

1. 引言………………………………………………………………… 1
2. 统计资料及其研究原理…………………………………………… 2
   1. 气象资料的选择……………………………………………………………………… 2
   2. 人体舒适度的表示方法……………………………………………………………… 2
3. 结果与分析………………………………………………………… 2
   1. 全国七大区人体舒适度指数逐月分布情况………………………………………… 3
   2. 七大区人体舒适度指数各季节分布特征…………………………………………… 3
   3. 七大区人体舒适度指数总特征……………………………………………………… 4
4. 结论………………………………………………………………… 6
5. 讨论………………………………………………………………… 7

参考文献…………………………………………………………………7

致谢………………………………………………………………………9

我国不同地区人体舒适度的研究

马悦川

, China

Abstract：Through the use of human comfort index on the seven regions of the human body comfort analysis. The average monthly number of the seven regions is very different, the lowest in the seven regions of the country is January or February, followed by December, the highest month is July or August, and 7,8 two The monthly values are not much different. June is the most comfortable month of the year, the country is comfortable in all regions, in January and February in addition to the most uncomfortable month in southern China. In the inter-monthly variation line, the increased significantly with the increase of the temperature in the period from June to August, and the showed a rapid decline trend in 11-2 months. The difference in the seven regions was still very obvious. On the whole, the highest in China in southern China, followed by the East China region, central China and East China quite similar to the East China region. is the lowest place in the northeastern region has been as low as 25 in winter, and most of the month in the cool, cold uncomfortable level.

Key words：Human comfort; temperature; humidity

0、引言

人体需要感受身体内外的环境改变所带来的感觉，这种感觉需要依靠皮肤和人体内的感受器官，这些器官包括人体皮肤和藏在各种组织内部的感受器官。外界环境的不同，使得人体视觉器官、皮肤、神经系统受到刺激从而产生不同感觉，通过大脑皮层让我们感受到。而经过位于大脑的神经系统运作之后所得到的感觉，也就是对于当前环境适宜或者不适宜的心理判断，就是我们所指的人体舒适度 ^[1]。

人们是否感觉到舒适，是一种自我感觉，所以这种感觉具有主观和客观的双重特性和标准。首先从感觉的角度来看，人体舒适度是个体的自我感觉，衡量标准对于个体有很大的差异，所以是否感到舒适是具有比较强烈的主观性的；其次从人体生理学的因素考量，我们的身体在不同的环境下需要保持一种正常的状态，这种状态就是人体舒适度。并且，这种感受伴随着一系列化学和物理的过程^[2]。众所周知，舒适度的客观性体现在人体是否舒适这一客观存在的生物过程中，并且判别标准是生物指标和生物过程。气象因素是在自然环境中影响人体舒适度的重要因素，随着温度、气压、湿度、风力等因素的改变，人体的身体感觉也会改变 ^[3]。我们知道，人的身体容易受环境的影响，在某一适当的范围内，人体便会感觉到舒适，如果超出了这一范围，那么人体便会感觉到不适或者难受，当环境越是偏离该适当的范围，那么人体感受到的也就越差。

从20世纪开始，有许多学者参与了对人体舒适度的研究，许多研究都认同有两大主要因素影响着人体舒适度。其中影响最大的因子要数气象因子。这是因为人体舒适度的改变，很大程度上是由于气象要素的改变。在许多气象因子中，温度是影响人体舒适度最大的气象因子 ^[4]。排在之后的气象因子是湿度、气压和风力。除此之外对人体舒适度产生或多或少的影响的气象因子，还包括大气的电离和含氧量等因子。除了气象因子之外，其它因子则是第二类影响人体舒适度的因子。其它因子有许多，在这个因素中包含了许多种影响。1.人类适应生存环境所产生的进化行为及其遗传改变。当人们长期生活在某一类气象环境中时，人们的身体会产生一定的适应能力，比如环境改变所迫使人们具有某种程度的耐受能力，可以“忍受”当前环境不适的感觉，同时敏感度减少。生活在不同气候地域的人，这种因子使人在感觉上和物理上的舒适度极限值或者标准也有所不同^[5]。2.生存环境不同的结果。这种结果是因为人们所生活的环境不同而带来的，当环境背景有区别和生存环境突然发生改变,就容易带来对舒适度的不同感受。3.穿衣不同带来的感受差异。穿衣的不同可以说在很大程度上影响到了气象因子与人体舒适程度的相关关系。所以对于不同区域和节气，穿衣是一种具有群体性和区域性的衡量因素^[6]；但在相同的地区和相同的节气，穿衣便成了具有个体特性的衡量因素。不难看出穿衣情况对于人体舒适程度的作用。这种情况不仅具有代表性和同一性，而且还具有特殊性和不同个体之间所带来的差异。4.个体差异所带来的不同。人群体质的差异，会影响个体之间感觉的不同，感觉灵敏并且忍耐能力弱的个体，产生不舒适的感觉的频率更为频繁，程度也更为剧烈。比如具有特定症状的病人在某些外界环境里有可能会比正常人群更容易产生不舒适感，更有甚者会致病，例如一些对紫外线过敏的群体，肌肤对于太阳照射异常敏感；或者患有慢性支气管炎的病人，对于冷空气所带来的降温的影响则比正常人更为敏感 ^[7]。

人体舒适度指数(Comfort of Human Body Index，以下简称 )是一种比较常用的表征方法，用来体现日常生活中人体舒适度的情况，气温、风速和湿度这三个因子主要决定了这个指数，是描述湿度、风速还有气温对人体的综合影响指标之一，表征人体在某种气温、湿度和风速条件下对空气环境感觉舒服的程度，无需借助保暖、制冷设施等措施，可保证一切行为正常进行的适宜气候条件^[8]。本文将按照区域划分的形式研究我国不同地区的人体舒适度随月份和季节的变化规律，同时探讨不同地区之间舒适度的区别和相同点，并结合实际情况进行分析和判断其合理性。

我国领土南北跨纬度很广，大部分地区位于中纬度区域，属于北温带，大多数地区为温带季风性气候和亚热带季风性气候^[9]，还有部分地区为温带大陆性气候，南部少数地区位于北回归线以南的热带，没有寒带，只有在高山地区才有终年冰雪带。我国领土南北跨纬度很广，同一时刻在不同区域气候差异巨大。本文将在前人的公式和科研理论基础上，将这些气象上的差异通过人体舒适度展现出来。

1、统计资料及其研究原理

1.1气象资料的选择

我们选用29 个省会城市的气象数据。用29个省会城市观测站2016到2017年的逐月气象观测资料，其中含有月平均气温、月平均湿度和月平均风速3个气象要素。全国区域划分为华北地区、东北地区、华南地区、华中地区、西北地区、华南地区和华东地区七个大区。其中，华北地区省份包括北京、天津、河北、山西、内蒙古； 东北地区省份包括黑龙江、吉林、辽宁； 西北地区省份包括新疆、甘肃、陕西、青海、宁夏；华南地区省份包括广东、海南、广西；华中地区包括河南、湖南、湖北；华东地区省份包括江苏、浙江、福建、安徽、山东；西南地区省份包括四川、重庆、云南、西藏。我们将四季定为春季、夏季、秋季和冬季。春季月份为3到5月，夏季月份为6到8 月，秋季月份为9到11月，冬季月份为当年12月到第二年2月。

1.2人体舒适度的表示方法

自从气候舒适性指数的概念被提出后，许多气象工作者纷纷提出了用来体现人体舒适度的表征方法，例如炎热指数、体感温度、人体舒适度指数等^[1]。

本文选用我国气象台站经常使用的、也是近年来我国国内比较流行的 KSSD 经验公式，公式如下：

=-3.2 × ( 1.8× T 32)-0.55 × ( T × 1.8-26)×(1-RH /100)( 1)

式中：T 为温度(℃)；RH为湿度(%)；V为风速 (m·)．中国气象局规定的统一标准将人体舒适度指数划分为9个等级。其中，把1、2、3级归为冷不舒适级别( ≤50)，4、5、6 级归为舒适级别 ( 50 ＜ ≤75) ，7、8、9 级归为热不舒适级别 (75＜ ) ^[1]。

表1 中国气象局人体舒适度指数等级表

2、结果与分析

2.1 全国七大区人体舒适度指数逐月分布情况

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