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基于有效温度(ET)的近几十年中国舒适度和冷/热日研究
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2017-04-10 | 【 【关闭】

  人体对环境温度的感受程度(热感受)除受气温的直接影响外,其他如湿度和风速等也有很大作用。如在夏季,很高的湿度会影响人体汗液蒸发散热,形成不适的“桑拿天气”,风则可以促进汗液蒸发和直接带走热量,降低炎热的感觉。冬季大风则因为带走更多热量引起更寒冷的感受,同时如在中国南方的冷湿空气,较冷干的北方也会让人更不舒适。 

  在全球变暖背景下,我国近几十年来的气候舒适度是如变化的?针对这一问题,中国科学院大气物理研究所高学杰研究员和国家气候中心等机构的研究人员基于所发展的一套高分辨率格点化逐日观测资料CN05.1,使用考虑了气温湿度和风速影响的有效温度(ETeffective temperature)做为热感受指标,开展了相关研究。ET的具体计算方法为: 

  

 

  其中T为气温(ºC),RH为相对湿度(%),v为风速(m/s)。

  人体热感受按照ET的不同值,划分为由寒冷、冷、凉、舒适,至温暖、热、炎热等各个等级。中国地处中高纬度,同时存在青藏高原等较多高海拔地区,气候总体以偏冷为主,平均而言,每年的冷和寒冷日数有255天之多,而热和炎热日数目前则仅有11天,舒适日数为27天。 

  有效温度的升高,导致中国平均的年冷和寒冷日数以每十年3.5天的速度减少,同时热和炎热日数以每十年0.7天的速度增加。目前中国平均的舒适日数变化趋势为增加,速度为每十年增加1.3天,但在东部很多地方已出现减少趋势;特别是夏季,整个东部的舒适日数都在明显减少,数值最大可以达到每十年2天以上(参见附图)。预计未来随着气候的进一步变暖,上述变化趋势将进一步加剧。

  分析表明,1961-2014年间,我国冬、夏季有效温度呈明显上升趋势,这可主要归因于气温的升高和风速的降低,相对湿度由于变化幅度较小,贡献不大。气温和风速在不同地区和季节的具体贡献值存在差异,总体而言大致分别在60%40%左右。 

   需要指出的是,ET是众多描述热感受的生物气象学指数中计算相对简单的一个,此外中国地域辽阔,气候多样性显著,不同地区人群对冷热的感受和忍耐程度也有很大不同,未来尚需本地化和考虑更多因素(如辐射等)指数的应用。类似热舒适度等应用气象/气候学研究,在国际上一直有相当的热度,并且目前在全球变暖背景下得到了更多重视,相对而言国内近年的发展则存在一定不足,相关领域和学科的研究亟待加强。 

  

  附图 1961-2014年中国地区年和夏季(ab)舒适日数的分布及其变化趋势(c, d)(单位分别为d yr1 per decaded yr1 per decade每十年天) 

  论文信息:Wu J, Gao XJ, Giorgi F, Chen DL. 2017. Changes of effective temperature and cold/hot days in late decades over China based on a high resolution gridded observation dataset. International Journal of Climatology. doi: 10.1002/joc.5038.

  链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/joc.5038/full  

    

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