摘 要：采用陆河国家气象观测站1967—2018年常规气象资料，从人体舒适度气象指数(BCMI)、温湿指数(THI)、风寒指数(CI)、度假气候指数(HCI)及负氧离子浓度等级对陆河生态气候休闲养生适宜性进行统计分析。结果表明：陆河全年60%以上的日数为气候舒适期，且舒适期天数随时间有弱增长趋势；气候条件在休闲养生方面总体适宜，特别是在10—11、3—4月尤其突出；各月THI值均未超过80,无“高温不适”气候，基本无温湿胁迫；各月CI值均小于650,无“寒冷不适”气候，基本无冷胁迫，多以舒适为主；负氧离子年均浓度为2 954 cm-3,其中1—10月份为最高等级1级，空气特别清新，尤其夏季负氧离子浓度高达3 500 cm-3以上。
关键词:环境气象;气候舒适度;气候指数;负氧离子;陆河县;
气候条件是影响休闲养生康养活动的重要前提条件之一，气候是否舒适一定程度上决定了人们对休闲养生地的满意程度。气候环境与人们休闲养生息息相关，而气温、湿度、风对人体与外界环境进行能量交换有明显的影响，是影响最大的指标，也是构成休闲养生地气候环境适宜性评价的主要因素。早在20世纪60年代，人们就通过研究构造气象舒适度指数系统的方法，定量描述气象环境与人们养生休闲康养的关系，提出了许多评价方法[1,2,3,4,5],如1966年Terjung[1]提出了舒适指数和风效指数概念，建立了人体舒适度指数；1979年Freitas[2]提出着衣指数；1973年Oliver[3,4]分析了温度、湿度、风速、日照对人体舒适度的影响，并于1987年建立温度-湿度指数和风寒指数以及2013年Tang M T提出度假气候指数等。近年来，国内学者在相关领域也做了一定的研究，如刘金丽等[5]通过多种气候舒适度计算模型的对比分析构建适合珠海的人居环境舒适度评价方法；李正泉等[6]对丽水市气候、生态与休闲养生进行相关分析。
陆河地处广东省汕尾市东部与兴梅山区结合部，拥有北回归线上独特的亚热带季风气候区位优势，气候温和、常年无冬、春暖风和、夏无酷热、秋高气爽、雨量充沛、终年湿润。为了深入了解陆河县的气候特点，总结和归纳陆河气候条件的优越性，有必要开展生态气候休闲养生适宜性分析。本研究主要利用气象数据，参照已有的模型，通过各指数分析(人体舒适度指数、温湿指数、风寒指数、度假气候指数)的方法[7,8,9,10]和负氧离子浓度等级[11,12],对陆河生态气候休闲养生适宜性进行探讨，以期为人们在旅游、休闲养生出行选择陆河提供参考，助力陆河旅游、养生休闲产业发展。
1 资料和方法
采用1967—2018年陆河国家级气象站常规气象资料，利用衡量小气候对人体影响的生物气象指标，包括人体舒适度气象指数(BCMI)、温湿指数(THI)、风寒指数(CI)、度假气候指数(HCI)共4项气候指数，进行计算进而分析陆河县生态气候的适宜性。利用陆河水唇镇螺洞村世外梅园、新田镇湖坑村和南万镇红椎林生态公园的大气负氧离子自动监测站2019年9月—2020年10月连续记录的逐10 min大气负氧离子观测资料，统计空气清洁度的负氧离子浓度等级。
2 结果与分析
2.1 人体舒适度气象指数(BCMI)
人体舒适度气象指数(BCMI)是为了从气象角度来评价在不同气候条件下人的舒适感，根据人类机体与大气环境之间的热交换而制定的综合性生物气象指标[6]。该指标主要考虑了气温、气压、相对湿度和风速等4个对人体感觉影响最大的气象要素。计算公式为
BCMI=(1.8t+3.2)−0.55×(1−RH)×(1.8t−26)−3.2v√
其中，t为气温(℃);RH为相对湿度(小数表示);v为风速(m/s)。
根据BCMI计算值与等级的关系，当BCMI等级为5级时人体感觉非常舒适，4～6级时人体感觉为舒适，依次向两个方向递减。统计可知，陆河全年舒适期长，除了夏季7、8月份有些许闷热外，其他月份均为舒适期，共计10个月，其中有4个月最为舒适，分别是3、4、10、11月。
从陆河逐月BCMI舒适期天数占当月总天数的比值(图略)来看，除7、8月外，其他月份均有1/2以上天数为舒适期，3、4、10、11月舒适期天数占当月总天数的90%以上，其中4月每天均为舒适期。
从逐年BCMI分布可以看出，陆河全年平均舒适期天数为270 d, 能稳定维持全年74%左右天数为舒适期。从1967—2018年陆河BCMI舒适期天数和最佳舒适期天数逐年变化可以看出，陆河BCMI舒适期天数和最佳舒适期天数均呈弱的增加趋势(图1)。
2.2 温湿指数(THI)
在国际上，常用温湿指数THI来衡量高温气候状况对人体影响的生物气象指标[5,6]。计算公式为
THI=(1.8t+32)-0.55×(1-RH)×(1.8t-26)
其中，t为气温(℃);RH为相对湿度(小数表示)。
THI主要表征了在局地小气候环境中人体承受的热负荷，THI值愈高，则表明当地人体对气候的不适程度愈严重。不同地区、不同民族，同一指数反映的不适应程度不完全相同。但大量实验数据表明：THI在50～75时人体感觉舒适；THI大于75时人体感觉偏热，THI小于50时人体感觉偏冷。
陆河县THI计算结果表明，各月THI值均未超过80,无“高温不适”气候；舒适期为1—6和10—12月，全年共有8个月无温湿胁迫感，其中3个月最为舒适，分别是3、4、11月，期间气候基本无温湿胁迫。
从陆河逐月THI舒适期天数占当月总天数的比值(图略)来看，除6—9月外，其他月份(共计8个月)均有1/2以上天数为舒适期，1—3、10—11月舒适期天数占当月总天数的90%以上。从逐年THI计算得到，陆河全年平均THI舒适期天数为220 d, 能稳定维持60%以上天数为舒适期。从1967—2018年陆河THI舒适期天数和最佳舒适期天数逐年变化(图2)可以看出，陆河THI舒适期天数和最佳舒适期天数变化较为平稳，有弱增加趋势。
2.3 寒冷指数(CI)
衡量人体对室外寒冷环境的适应性则常用寒冷指数，表征在皮肤温度为33 ℃时皮肤表面的热量损失。寒冷指数适用于室外寒冷环境下，反映风速及气温对裸露人体的影响[6]。计算公式为
CI=(33−t)×(9.0+10.9v√−v)
其中，t为气温(℃);v为风速(m/s)。
大量实验数据表明，CI<400时人体感觉舒适，气候基本无冷胁迫；CI>400时人体有不同程度偏冷感觉，气候存在不同程度冷胁迫。
CI计算结果表明，陆河舒适期为2—12月，全年共有11个月为舒适期，期间气候基本无冷胁迫，其中6个月CI<200。另外，陆河各月CI均小于650,无“寒冷不适”气候。
从陆河逐月CI舒适期天数占当月总天数的比值(图略)来看，所有月份均有1/2以上天数为舒适期，4—10月舒适期天数占当月总天数的90%以上，其中5—9月每天均为舒适期。
从逐年CI计算的得到，陆河全年平均CI舒适期天数为317 d, 能稳定维持(图3)。
2.4 度假气候指数(HCI)
度假气候指数(HCI)从热舒适、审美、物理3个角度选取影响旅游的5个气象参数，分别是最高气温、相对湿度、云层覆盖量、降水和风速。HCI中每个子指数的等级划分和每个子指数在公式中的权重都是通过对旅游者的气候偏好的问卷调查得来的，因此使用HCI对评价旅游气候舒适度更为全面和客观[4,5,6]。计算公式为
HCI=4tc+2A+(3R+v)
te=tmax-0.55×(1-RH)×(tmax-14.4)
其中，tc为热舒适因子；A为审美因子，用云量多寡来表征；R为物理因子，用降水量多少来表征；v为物理因子，以风速的大小来表征；te为人体有效温度(℃);tmax为日最高气温(℃);RH为相对湿度(小数表示)。
按照对应的旅游气候分级标准：HCI≥70时，为旅游舒适期；HCI≥80时，为最佳旅游舒适期；HCI≥90时，为理想状况。
HCI计算结果表明，陆河全年基本适宜旅游，5—9月虽然不属于旅游舒适期，但是HCI均大于等于50,处在可接受范围内。舒适期为1—4、10—12月，全年共有7个月为适宜旅游舒适期，其中10—12月共计3个月为最佳舒适期。
从陆河逐月HCI舒适期天数占当月总天数的比值(图略)来看，HCI各月差异较其他3个指数小，全年共计7个月(4—5、8—12月)舒适期天数占当月总天数的70%以上，其中10月份在90%以上。
从逐年HCI计算得到，陆河全年平均HCI舒适期天数为242 d, 能稳定维持66%以上天数为舒适期。1967—2018年陆河HCI舒适期天数和最佳舒适期天数逐年变化(图4)可以看出，陆河HCI舒适期天数和最佳舒适期天数变化均呈弱的增加趋势，总体变化较为平稳。
2.5 负氧离子浓度等级
据陆河县负氧离子观测数据分析结果表明，陆河县月平均负氧离子浓度在2 039～5 339 cm-3,年均浓度为2 954 cm-3,其中陆河县西北部的南万红椎林是大气负氧离子最为丰富的区域(3 565 cm-3),东部水唇螺洞梅园次之(2 757 cm-3),南部的湖坑最少(2 539 cm-3),其分布特征与全国其它地区负氧离子的空间分布特征较为一致[12]。
利用6级评价标准[13]对陆河县月平均负氧离子浓度进行评价，空气中负氧离子浓度在2 100 cm-3以上表示空气特别清新，为1级；空气中负氧离子浓度在1 800～2 100 cm-3之间表示空气非常清新，为2级。统计表明，陆河全年空气质量等级极高，其中1—10月负氧离子浓度都达最高为1级，空气特别清新，11、12月份为2级，空气非常清新，尤其在夏季(6—8月)负氧离子浓度高达3 500 cm-3以上。
综合以上4个气候舒适度指标得到，陆河全年60%以上的日数为气候舒适期，且舒适期天数随时间有缓慢平稳增长趋势。BCMI、THI、CI和HCI的气候适宜度高，气候条件在休闲养生方面的总体适宜占有很大优势，特别是在3—4、10—11月尤其突出(表1)。
表1 4项气候指数与负氧离子浓度等级对应标准
3 结论
1)THI和CI可反映，陆河各月THI值均未超过80,无“高温不适”气候，基本无温湿胁迫；各月CI值均小于650,无“寒冷不适”气候，基本无冷胁迫，多以舒适为主。
2)陆河全年负氧离子浓度都极高，年均浓度为2 954 cm-3,其中1—10月负氧离子浓度达最高等级1级，空气特别清新，尤其夏季浓度高达3 500 cm-3以上。
3)综合4个气候舒适度指标得到，陆河全年60%以上的日数为气候舒适期，且舒适期天数随时间有缓慢平稳增长趋势。
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