710 应用气象学报 21 卷女生 85 人 ), 年龄为 18~22 周岁 ; 主要来自全国 21 个省市和自治区, 在南京居住的平均时间长度为 12 个月左右 ( 表 1) 表 1 调查对象来源省份的人数及在南京滞留时长犜犪犫犾犲 1 犉狉犲狇狌犲狀犮狔狅犳犻狀狋犲狉狏犻犲狑犲犲狊犳狉狅犿

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怨婉余
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1 第 21 卷 6 期 2010 年 12 月应用气象学报 JOURNALOFAPPLIED METEOROLOGICALSCIENCE Vol.21,No.6 December2010 热气候指数在人体舒适度预报中的适用性郑有飞 1) 尹继福 2) 吴荣军 1)3) 叶殿秀 4) 1) ( 南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室, 南京 ) 2) ( 南京信息工程大学大气物理学院, 南京 ) 3) ( 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 南京 ) 4) ( 国家气候中心, 北京 ) 摘要为进一步提高夏季舒适度预报质量, 该文根据国际生物气象研究学会制定的体感指标计算软件和国内现行指标的计算方法, 引进并修正了热气候指数 (UTCI), 根据对 2009 年 8 月日在南京信息工程大学 205 名军训大学生开展的问卷调查资料, 对比验证了国内外多种指标, 结果表明 : 国内指标基本能够表征人体热感觉, 但仍需进一步完善 ; 热气候指数较其他体感指标能更好地表达人体实际热舒适度, 结合天气数值预报结果和 SolAlt 模型预报的太阳辐射, 非常适宜作为南京市人体舒适度的预报指标热气候指数的建立, 提高了南京市的公共气象服务质量关键词 : 热气候指数 ; 气象参数 ; 指标 ; 问卷调查引言 IPCC 第 4 次评估报告指出,1950 年以来, 全球 [1] 高温热浪发生频率明显增加, 在此背景下, 高温热浪对人体健康的影响研究引起了国内外的广泛关注, 研究表明, 热浪易引发人群中暑, 导致居民死亡 [2 5] 数增加, 同时, 国内外也广泛开展了高温热浪对 [6 12] 人体健康影响的指标体系研究自 20 世纪 60 年代末, 丹麦学者 Fanger 提出的热舒适方程, 开创了热量平衡模型在人类生物气象学应用的先河, 此后, 众多学者建立了大量的人体热量平衡模 [6 7,13 14] [15 19] 型和舒适度指标近年来, 国内众多学者分析了气象因素与中暑及人体舒适度之间的关系, 研究制定了诸多舒适度 [6,9,20 24] 指标及评定方法, 并广泛开展了热舒适指标在空调采暖电力预测奥运会期间的舒适度分析和气象旅游资源适宜性分析等方面的应用研 [25 31] 究然而, 目前国内的舒适度指标多为经验公式, 考虑太阳辐射和气压对人体舒适度的影响较少 ; 而且对于舒适度指标结合数值天气预报结果, 在人体舒适度预报中适用性研究鲜见报道因此, 本文通过引进并修正热气候指数 (UniversalThermal ClimateIndex,UTCI), 基于问卷调查资料, 将该指标与国内外多种体感指标进行比较验证, 以期揭示热气候指数在南京市的适用性 ; 论证了该指标结合天气预报和辐射数值模型计算的结果, 预报人体舒适度可行性研究内容有助于提高公共气象服务质量, 对减小南京市的高温危害保障公民正常生活和生命财产安全有着重要的现实意义 1 资料和方法 1.1 问卷调查为了验证舒适度指标,2009 年 8 月日, 针对南京信息工程大学 2008 级军训学生开展了连续 5d 的问卷调查主要场所为南京信息工程大学中苑操场南京属亚热带湿润气候, 年平均气温为 15.3, 年降水量为 mm,8 月平均气温为 35 左右, 极端最高气温可达 40 左右调查对象及调查数据的可靠性本次问卷调查对象为 205 人 ( 其中男生 120 人, 国家科技支撑计划项目 (2007BAC29B05) 江苏省社会发展面上项目 (BS ) 和江苏省气象灾害重点实验室项目 (KLME05005) 联合资助收到, 收到再改稿

2 710 应用气象学报 21 卷女生 85 人 ), 年龄为 18~22 周岁 ; 主要来自全国 21 个省市和自治区, 在南京居住的平均时间长度为 12 个月左右 ( 表 1) 表 1 调查对象来源省份的人数及在南京滞留时长犜犪犫犾犲 1 犉狉犲狇狌犲狀犮狔狅犳犻狀狋犲狉狏犻犲狑犲犲狊犳狉狅犿犱犻犳犲狉犲狀狋狆狉狅狏犻狀犮犲狊狑犻狋犺狋犺犲犻狉狊狋犪狔犻狀犵狋犻犿犲犻狀犖犪狀犼犻狀犵来源人数在南京居住的平均时长 / 月来源人数在南京居住的平均时长 / 月安徽 2 12 山东 7 12 北京 1 12 山西 4 12 甘肃 6 12 陕西 2 12 广西 2 12 天津 4 12 贵州 2 12 新疆 3 12 河北 2 12 云南 3 12 河南 4 12 浙江 2 12 湖北 2 12 重庆 3 12 吉林 1 12 江苏辽宁 5 12 甘肃 7 12 内蒙古 6 12 根据本次问卷调查所得到的数据表明 :1 南京本地生源较少 ( 江苏南京籍学生 11 人 ), 而非江苏南京籍学生基本是第 1 次经历南京的炎热夏季 ;2 被调查对象文化知识素养高, 具有气象专业知识基础, 填写的内容更具客观性 ;3 被调查对象均在同一场所, 受天气环境等因素影响一致, 更能凸显个人感觉差异 ;4 户外活动时间长, 受树阴等客观因素影响小, 具有代表性 ;5 被调查对象为青壮年, 不受心脏病高血压冠心病等老年病的影响, 更能代表普通人的感受数据处理方法调查对象对热环境的感觉有 3 级 5 级和 7 级 3 种处理方式, 而众多学者指出 5 级较其他两 [32 34] 种处理方式更合理, 因此, 采取 5 级数值处理方式进行统计分析 ( 表 2) 同时, 鉴于国外学者的研 [12,35 36] 究方法, 根据表 2 将问卷调查的人体舒适度选项数值化, 并将每天每份有效问卷中的舒适度与当日气象要素和各舒适指标值相对应, 计算相关系数, 由于本次调查有效问卷共计 749 份, 所以样本量狀 =749 表 2 问卷中选项对应的等级犜犪犫犾犲 2 犜犺犲狅狆狋犻狅狀犵狉犪犱犲犻狀狇狌犲狊狋犻狅狀狀犪犻狉犲狊狌狉狏犲狔等级舒适度感觉湿度感觉辐射感觉风速 2 非常舒适非常潮湿非常强非常大 1 舒适潮湿强大 0 正常正常正常正常 -1 不舒适干燥弱小 -2 非常不舒适非常干燥非常弱非常小 1.2 气象数据本文的最高气温云量相对湿度气压和风速均由南京信息工程大学气象观测站提供 ( 表 3, 时间为北京时, 下同 ) 该观测站位于问卷调查地点西侧, 相互间距离约为 400m, 室外热环境与南京信息工程大学中苑操场十分相似表 3 调查站点的日最高气温云量相对湿度气压和风速犜犪犫犾犲 3 犜犺犲犱犪狋犲犫犪狊犲狅犳犿犪狓犻犿狌犿狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲, 犮犾狅狌犱犮狅狏犲狉, 狉犲犾犪狋犻狏犲犺狌犿犻犱犻狋狔犪狀犱狑犻狀犱狊狆犲犲犱日期最高气温 / 14:00 云量 /% 平均相对湿度 /% 14:00 气压 /hpa 平均风速 /(m s -1 ) < < < < ~ 舒适度指标根据涵盖的气象参数, 热指数可分为单要素二 [37] 要素三要素和多要素指数单要素一般用最高温度高于某一温度 ( 阈值 ), 如 30,35 或 40 等, 或者高于某一温度以上连续多少小时或者多少天数作为指标

3 6 期郑有飞等 : 热气候指数在人体舒适度预报中的适用性二要素指数 [25] 温湿指数是最典型的二要素邹旭恺采用炎热指数犇计算长江三峡库区舒适度 : 犇 = (1.8 犜 +32)-0.55 ( 犎 R) (1.8 犜 +26) (1) 式 (1) 中, 犜为空气温度 ( 单位 : ), 犎 R 为相对湿度 ( 单位 :%) 英国的不适指数犐 D 为 [38 39] 犐 D = 犜 ( 犎 R)( 犜 -14.5) (2) 美国国家天气局 [40] 使用热指数 (HeatIndex, 犐 H) 来评价人在夏季的不舒适状况 : 犐 H = 犜犎犚犜犎 R 犜犎 R 犜 2 犎 R 犜 2 犎 R 犜 2 2 犎 R (3) 2.2 三要素指标一般的三要素指标是指除温度与相对湿度之外, 还考虑了风速 ( 犞, 单位 :m s -1 ) 南宁市的体 [41] 感温度犜 E 计算公式为 : 犜 37- 犜 E = 犎 R 犞槡 0.29 犜 ( 犎 R) (4) 江苏省气象台在查阅了国内外关于人体舒适度的理论研究的基础上, 根据本地气候特征, 研制了具有地方特色的数学模式 ( 犘指标 ): 犘 =1.8 犜 -0.55(1.8 犜 -26) ( 犎犚 )-3.2 槡犞 (5) 陆鼎煌等提出综合舒适度指标犛为 [42] : 犛 =0.6 狘犜 -24 狘狘犎 R -70 狘狘犞 -2 狘 (6) 张书余提出的舒适度指数犓计算方法为 [21] : 犓 =1.88 犜 (1.8 犜 -26) ( 犎 R)-3.2 槡犞 +3.2 (7) 天津市气象局使用了与南昌市和上海市相似的 [22] 人体舒适度指数犐预报模型 : 犐 =1.8 犜 ( 犎 R)-3.2 槡犞 +32 (8) [43] 山东省各气象台站业务使用的人体舒适度指数犛 SD 计算公式预报公式为 : 犛 SD = (1.818 犜 max )( 犎 Rmax)+ 犜 max 槡犞 +3.2 (9) 45- 犜 max 式 (9) 中, 犜 max( 单位 : ) 为当日最高气温 ; 犎 Rmax 为当日最高相对湿度 2.4 热气候指数 ( 犝犜犆犐 ) 的引进与修正根据问卷调查分析结果, 分析了主要气象要素 ( 温度相对湿度风速气压和太阳辐射 ) 与人体舒适度的线性相关系数 ( 图 1), 表明线性相关性由大到小的顺序为 : 能见度, 气压, 最高气温, 风速, 相对湿度众多学者已经指出能见度与太阳辐射之间存 [44 48] 在紧密关系 ; 因此, 在夏季室外热环境中, 太阳辐射对人体舒适度影响较最高气温大, 这与国外最 [49 51] 新研究结论是一致的根据上述分析及国内现行体感指数状况, 必须引进考虑太阳辐射和气压对人体舒适度影响的指标, 以进一步提高公共气象服务质量国际生物气象学会根据近年主要体感模型和指标制定了一系列体感指标计算公式根据 2007 年 [52] 9 月 1 日的 UTCI 指标计算程序, 结合国内指数计算公式, 得到南京市的热气候指数 (UTCI) 的计算公式为 : 1.5 犐 UTC = ( 狋 max 狋 mrt 狆 ) ( 犞犎 R) -0.1 (10) 式 (10) 中, 狋 mrt( 单位 : ) 为 14:00 的辐射温度与最高温度的差值, 狆 ( 单位 :hpa) 为 14:00 气压图 1 舒适度与主要气象参数之间相关系数 ( 狀 =749, 均通过 0.01 的显著性检验 ) Fig.1 Thecorrelationcoeficientsbetweenthermal comfortandmeteorologicalfactors 3 指标验证 ( 狀 =749,passingthetestof0.01level) 为了增强热气候指数 UTCI 在人体舒适度预报中的适用性, 根据太阳高度角犎和云量犖, 利用 [53] SolAlt 模型计算太阳辐射, 公式如下 :

4 712 应用气象学报 21 卷犚 = ( 犎 ) 2 ( 犪 ), 犎 4 ; (11) 犚 = ( ln 犎 -1406) ( 犪 ), 犎 >4 且犖 20%; (12) 犚 =1.4e ( 犎 ) ( 犪 ), 犎 >4 且 21% 犖 50%; (13) 犚 =1.4e ( ) 犎 ( 犪 ), 犎 >4 且 51% 犖 80%; (14) 犚 = 犎 ( 犪 ), 犎 >4 且 81% < 犖 (15) 其中, 犚为辐射强度 ( 单位 :W m -2 s -1 ), 犪为皮肤或 ( 和 ) 服装的反射率 ( 一般取 31%) 而辐射温度犜 mrt( 单位 : ) 有多种计算方式, 在实际应用中可 [54] 以通过计算裸体吸收的太阳辐射来计算, 即犜 mrt = [ 犚 + (273+ 狋 ) 4 ] (16) 根据实际观测数据和 SolAlt 模型计算结果所得的各种指标值如表 4 表 5 表明, 国内体感指标与人体舒适度之间的相关性均能通过 0.01( 狀 = 749) 的显著性检验, 基本能够反映人体的真实感受, 其效果远好于美国的犐 H 温湿效应指标和英国的犐 D 指标比较而言, 热气候指数不仅考虑了太阳辐射和气压对人体舒适度的影响, 而且与人体实际热感觉的相关系数最大, 能够更好地表征夏季热环境对人体热舒适的影响表 4 根据犛狅犾犃犾狋模型和观测数据计算的太阳辐射和各指标值犜犪犫犾犲 4 犜犺犲狊狅犾犪狉狉犪犱犻犪狋犻狅狀犪狀犱犻狀犱犻犮犲狊犮犪犾犮狌犾犪狋犲犱犫狔犛狅犾犃犾狋犿狅犱犲犾犪狀犱狅犫狊犲狉狏犲犱犱犪狋犪指标值太阳辐射 /(W m -2 ) 犐 UTC 犓犛 SD 犇犐犐 D 犐 H 犜 E 犘犛表 5 各指标与问卷调查所得的人体舒适度之间的相关系数犜犪犫犾犲 5 犜犺犲犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犮狅犲犳犻犮犻犲狀狋狊犫犲狋狑犲犲狀狋犺犲狉犿犪犾犮狅犿犳狅狉狋犪犮犮狅狉犱犻狀犵狋狅狇狌犲狊狋犻狅狀狀犪犻狉犲狊狌狉狏犲狔狊犪狀犱犻狀犱犻犮犲狊指标相关系数指标相关系数犐 UTC 犓犇犜 E 犐 D 犘犐 H 0.23 犛 SD 犛犐注 : 表示通过 0.01 的显著性检验, 表示通过显著性检验但相关性不正确 4 小结国内的人体舒适指标都是以温湿指数为基础的 [25] 各式各样变形, 而考虑太阳辐射对人体作用的鲜见报道 ; 但众多学者指出, 在室外热环境中, 热辐射 [35,55 57] 是影响人体舒适度的重要因素之一而夏季热环境中, 气压对人体作用一直被人们所忽视, 但问卷调查结果表明夏季室外热环境中, 主要气象要素与人体舒适度的线性相关性从大到小依次为 : 太阳辐射, 温度, 气压, 风速, 相对湿度因此, 在建立舒适度指标时, 除温度湿度和风速之外, 必须考虑太阳辐射和气压对人体舒适度的影响目前国内的各种体感指标基本能够反映热环境对人体的热胁迫, 其效果要远好于美国的犐 H 温湿效应指标和英国的犐 D 指标 ; 但这些指标均没有考虑太阳辐射和气压对人体舒适度的影响, 仍需进一步完善与改进修正后的热气候指数较其他舒适度指标能够更好地表征人体的实际热感觉而我国气象预报部门主要数值天气预报模式 MM5 和 WRF 模型已发展得十分成熟, 基本可以保证温湿风压的预报精确 [58 61] 度太阳辐射预报的精确度是热气候指数预报人体舒适度效果的关键因素目前, 计算太阳辐射的模型主要有?ngstr m,bahel,soldir,solg1ob 和 SolAlt 模型, 其中?ngstr m 和 Bahel 模型需要实际日照时数,SolDir 模型需要直射散射和反射辐射 [53,62 64] 通量,SolG1ob 需要太阳总辐射, 它们均不适

5 6 期郑有飞等 : 热气候指数在人体舒适度预报中的适用性 713 合作为太阳辐射的预报模型而气象部门预报的云量, 能够满足 SolAlt 模型预报太阳辐射的要求, 这就保证了热气候指数预报人体舒适度的可行性因此, 结合天气预报数值模型预报的温度风速湿度气压和 SolAlt 模型预报的太阳辐射, 修正后的热气候指数非常适宜作为南京市的人体舒适度预报指标参考文献 [1] LeTreut,SomervileH,CubaschR U,etal.HistoricalO verview of Climate Change Climate Change 2007:The PhysicalScienceBasis.Contributionof WorkingGroupIto thefourthassessmentreportoftheintergovernmentalpan elonclimatechange [2] SemenzaJC,RubinC H,FalterK H,etal.Heat related deathsduringthejuly1995heatwaveinchicago. 犖犈狀犵犾犑犕犲犱,1996,335: [3] KeatingeW R,DonaldsonGC,CordioliE,etal.Heatrelat ed mortalityin warmandcoldregionsofeurope:observa tionalstudy. 犅狉犕犲犱,2000,321: [4] Huynen M,MartensP,SchramD,etal.Theimpactofheat wavesandcoldspelsonmortalityratesinthedutchpopula tion. 犈狀狏犻狉狅狀犎犲犪犾狋犺犘犲狉狊狆犲犮狋,2001,109: [5] KalksteinLS,GreeneJS.Anevaluationofclimate/mortali tyrelationshipsinlargeu.s.citiesandthepossibleimpacts ofaclimatechange. 犈狀狏犻狉狅狀犎犲犪犾狋犺犘犲狉狊狆犲犮狋,1997,105: [6] 谈建国. 气候变暖城市热岛与高温热浪及其健康影响研究. 南京 : 南京信息工程大学,2008:8 11. [7] H ppepr.heatbalancemodeling. 犈狓狆犲狉犻犲狀狋犻犪,1993,49 (12): [8] 吕伟林. 体感温度及其计算方法. 北京气象,1998(1): [9] 余永江. 基于人体与环境热量平衡模型的中暑等级预报. 南京 : 南京信息工程大学,2008: [10] JangM S,KohCD,MoonIS.Reviewofthermalcomfort designbasedonpmv/ppdincabinsofkoreanmaritimepa trolvessels. 犅狌犻犾犱犻狀犵犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2007,42: [11] ErikJohansson.Influenceofurbangeometryonoutdoorthermal comfortinahotdryclimate:astudyinfez,morocco. 犅狌犻犾犱犻狀犵犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2006,41: [12] BergerX.HumanthermalcomfortatN?mesinsummerheat. 犈狀犲狉犵狔犪狀犱犅狌犻犾犱犻狀犵狊,2001,33: [13] MatZarakisA,MayerH.HeatstressinGreece. 犐狀狋犑犅犻狅犿犲狉犲狅狉狅犾,1997,41(1): [14] AndersonGS,Martin A D.Caleulatedthermalconductivi tiesandheatfluxin man. 犝狀犱犲狉狊犲犪牔犎狔狆犲狉犫犪狉犻犮犕犲犱犻犮犻狀犲,1994,21(4): [15] FangerPO.Thermalcomfort.NewYork:McGrawHil,1972. [16] JeonghoKang,SeKwangPark.Developmentofcomfortsensing system for human environment. 犕犲犮犺犪狋狉狅狀犻犮狊,1998,8: [17] GaggeAP,FobeletsAP,BerglundLG.Astandardpredic tiveindexofhumanresponsetothethermalenvironment. 犃犛犎犚犃犈犜狉犪狀狊犪犮狋犻狅狀狊,1986,92: [18] PickupJ,deDearRJ.AnOutdoorThermalComfortIndex (OUT_SET ) PartI the ModelandItsAssumptions dedearrj,kalmajd,oketr.etal.biometeorologyand UrbanClimatologyatthe Turnofthe Milonium.Selected Papers from the ICB ICUC 99 Conference, Sydney, WCASP 50,WMO/TD No.1026.Geneva:World Meteoro logicalorganization,2000. [19] H ppep.thephysiologicalequivalenttemperature auniver salindexforthebiometeorologicalassessmentofthethermal environment. 犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犑狅狌狉狀犪犾狅犳犅犻狅犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵狔, 1999,43: [20] 王长来, 茅志成, 程极壮. 气象因素与中暑发生关系的探讨. 气候与环境研究,1999,4(1): [21] 张书余. 城市环境预报技术. 北京 : 气象出版社,2002: [22] 吴兑, 邓雪娇. 环境气象学与特征天气预报. 北京 : 气象出版社,2001: [23] 徐大海, 朱蓉. 人对温度湿度风速的感觉与着衣指数的分析研究. 应用气象学报,2000,11(4): [24] 陈辉, 黄卓, 田华, 等. 高温中暑气象等级评定方法. 应用气象学报,2009,20(4): [25] 邹旭恺. 长江三峡库区旅游气候资源评估. 气象,2003,29 (11): [26] 陈莉, 李帅, 周永吉, 等. 用标准有效温度和不舒适指标研究哈尔滨热舒适状况. 气象,2008,34(1): [27] 刘瑾. 基于 PMV 指标的空调系统舒适控制研究. 长沙 : 湖南大学,2003: [28] 秦海超, 王玮, 周晖, 等. 人体舒适度指数在短期电力负荷预测中的应用. 电力系统及其自动化学报,2006,18(2): [29] 刘清春, 王铮, 许世远. 中国城市旅游气候适应性分析. 资源科学,2007,29(1): [30] 邢娜. 热舒适条件下的船舶空调节能研究. 上海 : 上海海事大学,2007. [31] 朱燕君, 陈峪, 李庆祥. 北京奥运会期间的气象条件分析. 应用气象学报,2006,17( 增刊 ): [32] MayerH.Urbanbioclimatology. 犅犻狉犽犺犳狌狊犲狉犞犲狉犾犪犵犅犪狊犲犾, 1993,49(11): [33] NikolopoulouM,LykoudisS.Thermalcomfortinoutdoorurban spaces:analysisacrossdiferenteuropeancountries. 犅狌犻犾犱犻狀犵犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2006,41: [34] DeDearRJ,Fountain M E.Fieldexperimentsonoccupant comfortandoficethermalenvironmentsinahot humidcli mate. 犃犛犎犚犃犈犜狉犪狀狊犪犮狋犻狅狀狊,1994,100: [35] Nikolopoulou M,BakerN,SteemersK.Thermalcomfortin

6 714 应用气象学报 21 卷 outdoorurbanspaces:understandingthehumanparameter. 犛狅犾犪狉犈狀犲狉犵狔,2001,70: [36] TheodoreStathopoulos,Wu Hanqing,ZachariasJohn.Out doorhumancomfortinanurbanclimate. 犅狌犻犾犱犻狀犵犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2004,39: [37] 刘建军, 郑有飞, 吴荣军. 热浪灾害对人体健康的影响及其方法研究. 自然灾害学报,2008,17(1): [38] ToutD G.Thediseomfortindex,mortalityandtheLondon Summersof1976and1978. 犐狀狋犑犅犻狅犿犲狔犲狅狉狅犾,1980,24(4): [39] MatzarakisA,MayerH.TheextremeheatwaveinAthensin July1987fromthepointofviewofhumanbiometeorology. 犃狋犿狅狊犈狀狏犻狉狅狀,1991,25: [40] htp: en.wikipedia.org/wiki/heat_index. [41] 董蕙青, 黄香杏, 郑宏翔. 中暑指数预报. 广西气象,2000, 21(2): [42] 陆鼎煌, 崔森. 北京城市绿化夏季小气候条件对人体的适宜度中国农学会农业气象研究会, 中国林学会. 林业气象论文集. 北京 : 气象出版社,1984: [43] 杨成芳, 薛德强, 李长军. 山东省人体舒适度区域特征研究. 气象,2004,30(10):7 11. [44] LiF,LuD.Featuresofaerosolopticaldepthwithvisibility grdeoverbeijing. 犃狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋.1997,31(20): [45] 孙娟. 气溶胶光学厚度的高光谱遥感反演及其环境效应. 上海 : 华东师范大学,2006: [46] QiuJH,YangLQ.Variationcharacteristiesofatmospheric aerosolopticaldepthsandvisibilityin North Chinaduring 犃狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮犈狀狏犻狉狅犿狀犲狀狋,2000,34(4): [47] MartonchikJV,DingDJ.Teehniquesfortherertievalof aerosolpropertiesoverlandandoceanusing mutiangleima ging. 犐犈犈犈犜狉犪狀狊犪犮狋犻狅狀狊狅狀犌犲狅狊犲犻犲狀犮犲犪狀犱犚犲犿狅犲狋犛犲狀狊犻狀犵, 1998,16(4): [48] 许潇锋. 中国地区气溶胶光学特性研究. 南京 : 南京信息工程大学,2008: [49] Ali ToudertF,MayerH.Numericalstudyontheefectsof aspectratioandorientationofanurbanstreetcanyononout doorthermalcomfortinhotanddryclimate. 犅狌犻犾犱犻狀犵犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2006,41: [50] Ali ToudertF,MayerH.Efectsofasymmetry,galeries,over hangingfacadesandvegetationonthermalcomfortinurbanstreet canyons. 犛狅犾犪狉犈狀犲狉犵狔,2007,81: [51] LinTzu Ping,AndreasMatzarakis,HwangRuey Lung.Shading efectonlong termoutdoorthermalcomfort. 犅狌犻犾犱犻狀犵犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2010,45(1): [52] htp: [53] BlazejiczykK.MENEX_2002.htp: mat/blaz/menex.html,2002. [54] ThorssonS,LindbergF,Eloassonl,etal.Diferentmethodsfor estimatingthemeanradianttemperatureinanoutdoorurbanset ting. 犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犑狅狌狉狀犪犾狅犳犆犾犻犿犪狋狅犾狅犵狔,2007,27(14): [55] ThorssonS,LindqvistM,LindqvistS.Thermalbioclimatic conditionsandpaternsofbehaviourinanurbanparkingote borg,sweden. 犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犑狅狌狉狀犪犾狅犳犅犻狅犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵狔. 2004,48: [56] EliassonI,KnezI,WesterbergU,etal.Climateandbehav iourinanordiccity. 犔犪狀犱狊犮犪狆犲犪狀犱犝狉犫犪狀犘犾犪狀狀犻狀犵,2007, 82: [57] ThorssonS,HonjoT,LindbergF,etal.Thermalcomfort andoutdooractivityinjapaneseurbanpublicplaces. 犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪狀犱犅犲犺犪狏犻狅狉,2007,39: [58] 伍华平. 暴雨模拟中积云对流参数话方案的对比试验. 上海 : 华东师范大学,2008:1 3. [59] 李俊, 沈铁元, 宋星原, 等.AREM 中尺度暴雨模式降水预报试验. 武汉大学学报 ( 工学版 ),2007,40(1): [60] 杨洪平, 张沛源, 程明虎, 等. 多普勒天气雷达短时预报技术研究进展. 暴雨灾害,2007,26(2): [61] 周昆, 王东勇, 朱红芳. 中尺度数值模式在 IBMP690 上的并行测试. 气象科学,2006,26(6): [62]?ngstr m A.Solarandatmophericradiation. 犙犑犚犕犲狋犛狅犮, 1924,50: [63] WongLT,Chow W K.Solarradiationmodel. 犃狆狆犾犻犲犱犈狀犲犵狉狔, 2001,69: [64] LinTP.Thermalperception,adaptationandatendanceina publicsquareinhotandhumidregions. 犅狌犻犾犱犻狀犵犪狀犱犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋,2009,44:

7 6 期郑有飞等 : 热气候指数在人体舒适度预报中的适用性 715 犃狆狆犾犻犮犪犫犻犾犻狋狔狅犳犝狀犻狏犲狉狊犪犾犜犺犲狉犿犪犾犆犾犻犿犪狋犲犐狀犱犲狓狋狅犜犺犲狉犿犪犾犆狅犿犳狅狉狋犉狅狉犲犮犪狊狋 ZhengYoufei 1) YinJifu 2) WuRongjun 1)3) YeDianxiu 4) 1) ( 犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犕犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犇犻狊犪狊狋犲狉狊狅犳犑犻犪狀犵狊狌犘狉狅狏犻狀犮犲, 犖犪狀犼犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲牔犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔, 犖犪狀犼犻狀犵 ) 2) ( 犆狅犾犲犵犲狅犳犃狋犿狅狊狆犺犲狉犻犮犘犺狔狊犻犮狊, 犖犪狀犼犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲牔犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔, 犖犪狀犼犻狀犵 ) 3) ( 犆狅犾犲犵犲狅犳犈狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵, 犖犪狀犼犻狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犐狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀犛犮犻犲狀犮犲牔犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔, 犖犪狀犼犻狀犵 ) 4) ( 犖犪狋犻狅狀犪犾犆犾犻犿犪狋犲犆犲狀狋犲狉, 犅犲犻犼犻狀犵 ) 犃犫狊狋狉犪犮狋 Thelinearwarmingtrendoverthelast50years(0.13 perdecade)isnearlytwicethatforthelast100 years,andduring rankamongthe12warmestyearsintheinstrumentalrecordofglobalsurfacetem peraturesince1850(ipccar4,2007).lotsofresearchesdenotethatheatwavecouldleadtoheat stokeandeven death,soithasbecomeameteorologicaldisasterthatdeservesatentionfromeverygovernment.inordertoreduce theimpactofheatwaveonhumanhealth,lotsofindicesforthermalcomfortforecasthavebeenestablishedbothat homeandabroad.however,atmosphericpressureandsolarradiationareseldomrecognizedasfactorsinfluencing comfort,especialyinchina. InordertoestablishaUniversalThermalClimateIndex (UTCI)includingalmeteorologicalfactors thatinfluencethermalcomfortandhumancomfortinsummer,anextensivequestionnairesurveyconcern ingthecomfortableconditionsisconducted.thedatabaseconsistsofquestionnairefiledby205students thoseareparticipatinginmilitarytrainingfrom06:00to20:00outdoorfrom21to25august2009.ther malsensationsarereportedonafive pointscaleandextensivestatisticaltreatmentofthedataisper formed.a multivariateanalysisschemeisdevelopedtohandlethebulkofthedataandensurethevalidity oftheresults.theweatherparametersareobservedby NUSIT WeatherStationbeing500 metersaway fromtheinvestigationsite. Thestudyconfirmsastrongrelationshipbetweenthermalcomfortandmicroclimaticconditions,inclu dingsolarradiation,airpressure,maximumtemperature,windspeedandrelativehumidity,rankedbyim portance.therefore,theinfluencesofatmosphericpressureandsolarradiationhavetobeconsideredwhen forecastingthethermalcomfort.utciisimprovedandformulatedaccordingtothebodyfeelingtempera tureindexofinternationalsocietyofbiometeorologyandcurrentformulaathome.therelationshipsbe tweenthermalcomfortaccordingtoquestionnairesurveysandindicesincludingsingleelement,bivariate, threemajorelementsandutciareestablishedandcomparedbasedonthedatabaseofquestionnairesur vey.theresultsshowthatdomesticindicesneedsimproving.theforecastefectofnew UTCIaddingat mosphericpressureandsolarradiationisbeterthanotherindicesbothathomeandabroad.aboveal, basedonweatherforecastnumericalmodelandsolaltsolarradiationmodel,theimprovedutciisanap plicableindexofthermalcomfortforecastinnanjinganditwilprovidebeterpublicweatherservice. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :UniversalThermalClimateIndex;meteorologicalparameters;indices;questionnairesurvey

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