呼包鄂地区气候舒适度时空变化及其关键气象因子分析

doi:10.3969/j.issn.1673-503X.2022.02.010

摘要/Abstract

摘要：

基于1970—2019年呼和浩特、包头、鄂尔多斯（呼包鄂）地区25个气象站日值，以温湿指数、风效指数、着衣指数及舒适度综合指数为气候舒适度评价指标，利用趋势分析法、M-K突变检验法、通径分析法，对该地区的气候舒适度指数变化特征、影响舒适度指数的关键气象因子及舒适日数的空间分布特征进行分析。结果表明: 呼包鄂地区近50 a的温湿指数、风效指数、舒适度综合指数呈显著上升趋势，着衣指数呈显著下降趋势; 综合舒适期为4—10月，舒适日数在5—9月达到68%—93%，其中6—8月全月为舒适或较舒适日，在20世纪90年代内蒙古中部气候变化背景下，温湿舒适性和风效舒适性向暖转变，人体综合舒适度越来越高，适宜居住、旅游和避暑; 影响该地区气候舒适度的关键气象因子是温度和风速，其次是日照; 舒适和较舒适日数整体呈“北少南多”分布，舒适日数分布整体呈波动变化，较舒适级日数整体持续增多。工业生产、人类活动、生态环境在一定程度上影响气候舒适和较舒适日数。

关键词: 呼包鄂地区, 气候舒适度, 通径分析, 关键气象因子

Abstract:

Based on the daily meteorological data in the Hohhot-Baotou-Ordos region from 1970 to 2019, the daily temperature-humidity index (THI), wind-efficiency index (WEI), index of clothing (ICL), and comprehensive comfort index (CCI) were used as the evaluation index for climate comfort.The characteristics of the climate comfort index, the key meteorological factors affecting the index, and the spatial distribution characteristics of comfortable days in this region were analyzed using trend analysis, Mann-Kendall test and path analysis.The results show that WHI, WEI and CCI show a significant upward trend, while ICL shows a significant downward trend.The comfort period is from April to October.The number of comfortable days reaches 68%-93% from May to September.The whole period from June to August is comfortable or relatively comfortable.Under the background of climate change in central Inner Mongolia in the 1990s, the comfort of the temperature, humidity and wind efficiency changed towards warm.The comprehensive comfort of the human body is getting better and better, which is suitable to live, travel and take summer vacation.Temperature and wind speed are the key meteorological factors to affect the climate comfort in the region, followed by sunshine.The number of comfortable and relatively comfortable days is less in the north and than in the south.As a whole, the number of comfortable days shows a fluctuating change.Compared with comfortable days, the number of relatively comfortable days continuously increases.Industrial production, human activities and the ecological environment affect the number of comfortable or relatively comfortable days.This study provides a scientific basis for the evaluation of the human settlement environment and summer tourism conditions, rational development of tourism resources, optimal development of future urban agglomerations, and the industrial expansion of urban construction and human activities.It provides theoretical support for the analysis of climate comfort change characteristics and key meteorological factors in a specific region.

Key words: Hohhot-Baotou-Ordos region, Climate comfort, Path analysis, Key meteorological factors

中图分类号:

P463.3

赵迦琪. 呼包鄂地区气候舒适度时空变化及其关键气象因子分析[J]. 气象与环境学报, 2022, 38(2): 78-88.

Jia-qi ZHAO. Spatial and temporal characteristics of climatic comfort and analysis of key meteorological factors in Hohhot-Baotou-Ordos region[J]. Journal of Meteorology and Environment, 2022, 38(2): 78-88.

图/表 13

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参考文献 27

1	杜正静, 潘进军, 赵卫华, 等. 中国旅游气候适宜性评价研究[J]. 气象与环境科学, 2018, 41 (4): 17- 26.
2	Terjung W H . Physiologic climates of the conterminous united states: a bioclimatic classification based on man[J]. Annals of the Association of American Geographers, 1966, 56 (1): 141- 179. doi: 10.1111/j.1467-8306.1966.tb00549.x
3	Terjung W H . World patterns of the distribution of the monthly comfort index[J]. International Journal of Biometeorology, 1968, 12, 119- 151. doi: 10.1007/BF01553502
4	Oliver J E . Climate and man's environment: an introduction to applied climatology[M]. New York, USA: John Wiley & Son's, 1973: 195- 206.
5	张波, 谭文, 古书鸿, 等. 1961-2015年贵州省夏季旅游气候舒适度评价[J]. 干旱气象, 2017, 35 (3): 420- 426.420-426, 438
6	刘畅, 徐宁, 宋靖达, 等. 城市森林公园游人热舒适感受与空间选择[J]. 生态学报, 2017, 37 (10): 3561- 3569.
7	徐静, 卢宪梅, 刘志刚, 等. 1966-2018年秦皇岛气候舒适度时空变化特征[J]. 气象与环境学报, 2020, 36 (3): 80- 86. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.03.011
8	张青, 李颖, 骆月珍, 等. 杭州地区人体舒适度对自然死亡人数的影响[J]. 气象与环境学报, 2017, 33 (3): 101- 106. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2017.03.013
9	张立杰, 张丽, 李磊, 等. 2011年深圳人体舒适度空间分布特征及影响因子分析[J]. 气象与环境学报, 2013, 29 (6): 134- 139.
10	曹云, 孙应龙, 吴门新. 近50年京津冀气候舒适度的区域时空特征分析[J]. 生态学报, 2019, 39 (20): 7567- 7582.
11	房小怡, 李磊, 杜吴鹏, 等. 近30年北京气候舒适度城郊变化对比分析[J]. 气象科技, 2015, 43 (5): 918- 924. doi: 10.3969/j.issn.1671-6345.2015.05.022
12	金琪, 孟英杰. 1960-2016年武汉城市圈人体舒适度变化特征[J]. 气象与环境学报, 2017, 33 (6): 82- 88. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2017.06.011
13	周晓宇, 龚强, 赵春雨, 等. 辽宁省冰雪气候资源适宜性评价[J]. 气象与环境学报, 2020, 36 (5): 76- 85. doi: 10.3969/j.issn.1673-503X.2020.05.010
14	孔钦钦, 葛全胜, 席建超, 等. 中国重点旅游城市气候舒适度及其变化趋势[J]. 地理研究, 2015, 34 (12): 2238- 2246.
15	孙银川, 王素艳, 李浩, 等. 宁夏六盘山区夏季避暑旅游气候舒适度分析[J]. 干旱气象, 2018, 36 (6): 1035- 1042.
16	丁玲玲, 傅辉, 张弢. 汉江流域旅游气候舒适度的变化特征分析[J]. 重庆师范大学学报: 自然科学版, 2016, 33 (5): 165- 170.
17	毕治方. 呼包鄂榆智慧城市群建设水平与经济协调发展研究[D]. 包头: 内蒙古科技大学, 2019.
18	周瑞平. 内蒙古脆弱生态区综合分类研究[J]. 内蒙古师范大学学报: 自然科学汉文版, 2010, 39 (1): 75- 78.75-78, 86
19	高涛, 肖苏君, 乌兰. 近47年(1961-2007年)内蒙古地区降水和气温的时空变化特征[J]. 内蒙古气象, 2009, (1): 3- 7.3-7, 封3 doi: 10.3969/j.issn.1005-8656.2009.01.001
20	王钦, 曾波, 邓力. 1981-2013年内蒙古地区风速的时空变化特征[J]. 内蒙古师范大学学报: 自然科学汉文版, 2015, 44 (5): 674- 679. doi: 10.3969/j.issn.1001-8735.2015.05.023
21	马丽君, 孙根年, 马彦如, 等. 50年来北京旅游气候舒适度变化分析[J]. 干旱区资源与环境, 2011, 25 (10): 161- 166.
22	魏凤英. 现代气候统计诊断与预测技术[M]. 2版北京: 气象出版社, 2007.
23	李艳萍. 基于逐步回归分析和通径分析的用水量影响因素分析[J]. 水电能源科学, 2020, 38 (7): 42- 44.
24	姜艳丰, 尤莉, 贾成朕, 等. 1961-2018年内蒙古平均气温突变前后变化特征[J]. 内蒙古气象, 2019, (5): 14- 17.
25	任健美, 尤莉, 高建峰, 等. 鄂尔多斯高原近40a气候变化研究[J]. 中国沙漠, 2005, 25 (6): 874- 879. doi: 10.3321/j.issn:1000-694X.2005.06.010
26	刘星岑. 近60年呼和浩特市气候变化特征分析[J]. 内蒙古科技与经济, 2018, (3): 74- 75. doi: 10.3969/j.issn.1007-6921.2018.03.039
27	柳士伟. 大别山北坡商城县旅游气候舒适度分析[J]. 气象与环境科学, 2020, 43 (2): 115- 121.

温湿指数THI		风效指数WEI		着衣指数ICL		等级符号	等级赋值
分级值	人体感觉	分级值	人体感觉	分级值	适宜衣着	等级符号	等级赋值
≤40	极冷	≤－1000	酷冷	≥2.5	羽绒或毛皮衣	e(极不舒适)	1
40—45	寒冷	-1000~-800	冷风	1.8—2.5	便服加外套	d(不舒适)	3
45—55	偏冷	-800~-600	稍冷风	1.5—1.8	冬季常用服装	c(较不舒适)	5
55—60	清凉	-600~-300	凉风	1.3—1.5	春秋常用服装	b(较舒适)	7
60—65	凉爽	-300~-200	舒适风	0.7—1.3	衬衫和便服	A(舒适)	9
65—70	温暖	-200~-50	暖风	0.5—0.7	轻便夏装	B(较舒适)	7
70—75	偏热	-50~80	稍暖风	0.3—0.5	短袖开领衫	C(较不舒适)	5
75—80	闷热	80—160	热风	0.1—0.3	热带单衣	D(不舒适)	3
≥40	极闷热	≥160	极热	≤0.1	热带薄单衣	E(极不舒适)	1

舒适度综合指数CCI	1≤CCI＜3	3≤CCI＜5	5≤CCI＜7	7≤CCI≤9
等级符号	D/d(不舒适)	C/c(较不舒适)	B/b(较舒适)	A(舒适)

指数类型	自变量	与指数相关系数	直接通径系数	间接通径系数				合计
指数类型	自变量	与指数相关系数	直接通径系数	温度	相对湿度	风速	日照	合计
THI	温度	0.9426^**	0.8960^**	-	0.0467	-	-	0.0467
THI	相对湿度	-0.4102^**	-0.1893^**	-0.2209	-	-	-	-0.2209
	温度	0.8520^**	0.5165^**	-	-	0.3775^**	-0.0420^**	0.3356^**
WEI	风速	-0.8817^**	-0.6167^**	-0.3162^**	-	-	0.0512^**	-0.2650^**
	日照	-0.2737^*	0.1314^**	-0.1649^**	-	-0.2402^**	-	-0.4051^**
ICL	温度	-0.8866^**	-0.8400^**	-	-	-0.0466	-	-0.0466
ICL	风速	0.5904^**	0.0761	0.5142^**	-	-	-	0.5142^**
CCI	温度	0.7585^*	0.5369^**	-	-0.0083	0.2251^**	0.0047	0.2216^**
	相对湿度	-0.1507	0.0336	-0.1324	-	-0.0572	0.0053	-0.1843
	风速	-0.6970^**	-0.3678^**	-0.3287^**	0.0052	-	-0.0058	-0.3293^**
	日照	-0.3415^*	-0.0149	-0.1714^*	-0.0120	-0.1433^**	-	-0.3267^*

[1]	徐静,卢宪梅,刘志刚,宋金妹. 1966—2018年秦皇岛气候舒适度时空变化特征[J]. 气象与环境学报, 2020, 36(3): 80-86.
[2]	刘景利,杨扬,梁涛,史奎桥,张兵兵,张慧,许长华,宋敏,陆刚. 气象要素对大豆产量的影响分析[J]. 气象与环境学报, 2013, 29(5): 136-139.