1、第41 卷第2 期2023年5月文章编号:2 0 9 5-42 9 8(2 0 2 3)0 2-0 0 6 7-0 5江苏师范大学学报(自然科学版)Journal of Jiangsu Normal University(Natural Science Edition)Vol.41,No.2May,2023淮海经济区人居环境气候舒适性评价任佳慧,冯芳*,黄巧华,金爽,史千年(江苏师范大学地理测绘与城乡规划学院,江苏徐州2 2 1 1 1 6)摘要:基于1 951 一2 0 1 9年准海经济区9个国家气象观测站逐日气温、风速、相对湿度、日照时数等资料,计算温湿、风效、穿衣指数和综合舒适度指数,并
2、结合GIS空间插值法,揭示其人居环境气候舒适性时空变化特征.结果表明:近7 0 a来,在年际变化下,准海经济区温湿、风效指数呈一定幅度的上升,穿衣指数呈递减趋势,气候表现为变暖的趋势.人居环境气候舒适度趋势为春、秋季趋于更加舒适,适宜穿衬衫和常用便服;夏季趋于偏热、不舒适,适宜穿着短袖开领衫;冬季趋于冷、较不舒适,适宜穿厚实外套.在季尺度下,1 0 月(秋季)为本区气候最舒适的月份,综合舒适度指数呈现东南向西北递减的趋势,东南部的连云港、宿迁、宿州、徐州高达9.0;四季舒适度特征表现为秋季春季 夏季冬季.在月尺度下,淮海经济区人居环境气候舒适性较高,处于舒适、较舒适的月份长达7 个月,基本集中
3、在春、秋两季,舒适度年内分布呈现M型变化.关键词:人居环境;气候舒适性;舒适度指数;时空变化;准海经济区中图分类号:F590Climate comfort assessment of human settlement environment inRen Jiahui,Feng Fang,Huang Qiaohua,Jin Shuang,Shi Qiannian(School of Geography,Geomatics&.Planning,Jiangsu Normal University,Xuzhou 221l16,Jiangsu,China)Abstract:Based on the da
4、ta of temperature,wind speed,relative humidity and sunshine time from 9 meteorologicalstations in Huaihai Economic Zone from 1951 to 2019,the indexes of temperature humidity,wind effect,clothingand comprehensive comfort were calculated.The temporal and spatial variations of climate comfort of human
5、settle-ment environment were analyzed by using of spatial interpolation techniques of Geographic Information System(GIS).The results showed that,under the interannual variability,the temperature humidity and wind effect indexesincreased to a certain extent,and the dressing indexes showed a decreasin
6、g trend,showing that the climate clingedto be warmer in the past 70 years of Huaihai Economic Zone.At the same time,the comfort of the human settle-ment environment tended to be more comfortable in spring and autumn,and shirts and commonly casual clotheswere suitable.The summer tended to be hot and
7、uncomfortable,suitable for wearing short-sleeved open-neckedshirts.The winter tended to be cold and uncomfortable,suitable for wearing thick coats.At the seasonal scale,Oc-tober(autumn)was the most comfortable month in the region,the comprehensive comfort indexes showed a decrea-sing trend from sout
8、heast to northwest,with Lianyungang,Suqian,Suzhou and Xuzhou districts in the southeast ashigh as 9.0o.The overall comfort characteristics of the four seasons were autumnspringsummerwinter.Onmonthly scale,the climate and environment comfort of human settlement were high in Huaihai Economic Zone,thep
9、eriods of climate comfortable and more comfortable were 7 months,which were basically concentrated in spring andautumn,and the distribution showed M type changes.Key words:human settlement environment;climate comfort degree;comfort index;temporal and spatial variation;Huaihai Economic Zone据政府间气候变化专门
10、委员会(IPCC)第6 次评估报告,预计到2 1 世纪中期,气候系统的变暖仍将持续.在全球变暖的背景下,影响人居环境的气收稿日期:2 0 2 2-0 6-2 2基金项目:江苏师范大学博士教师科研支持基金项目(1 7 XLR002),江苏师范大学研究生科研创新计划项目(KYCX22_2788),江苏高校优势学科建设工程项目作者简介:任佳慧,女,硕士研究生,主要从事生态旅游与旅游资源评价研究,E-mail:j h r e n g e o 1 6 3.c o m.*通信作者:冯芳,女,副教授,博士,硕士生导师,主要从事区域生态环境评价和可持续发展研究,E-mail:f e n g f a n g j
11、 s 2 0 0 6 1 6 3.c o m.文献标志码:AHuaihai Economic Zonedoi:10.3969/j.issn.2095-4298.2023.02.014候因子势必会发生明显变化.气候作为人居自然环境系统的核心要素,是评判区域人类活动和宜居程度的重要内容2 .要考察一个区域是否宜居,首先必68须评估该地区的气候舒适程度,国外有关气候舒适度评价指标的研究始于2 0世纪3-6 .国内对气候舒适度研究起步较晚,但发展较快,如:根据温湿指数(indexoftemperaturehu-midity)、风效指数等评价指标,开展对中国大陆7、“一带一路”沿线8-9、京津冀地区1
12、0-1 1、海滨城市1 2-1 3 等区域的气候舒适度研究,引导人口合理地流动,以缓解高度聚集现象的出现.随着人们物质生活水平的提高,在评价区域旅游资源时,气候舒适度也成为重要指标之一.大量学者对著名旅游景区1 4-1 5、某一城市1 6-1 8 等旅游气候舒适度进行了研究,为人们开展各种旅游活动提供了重要依据.淮海经济区地理位置重要、经济发展迅速、交通网络便利,在区域协同发展规划背景下,人口流动量将进一步增加,研究其气候舒适性对人口合理分布和旅游活动具有重要意义.但目前还缺乏对整个准海地区气候舒适度评价的相关研究.因此,本文利用1951一2 0 1 9年9个国家气象观测站长时间序列气候统计资
13、料,对淮海经济区气候舒适度进行精细化研究,评估其人居环境气候舒适性时空变化特征,以期为该区域人口合理分布、城市建设和旅游业发展提供理论参考.1研究区概况根据淮河生态经济带发展规划,淮海经济区是由苏鲁豫皖4省交界处的徐州、连云港、宿迁、济宁、枣庄、临沂、菏泽、商丘、宿州、淮北1 0 市组成的省际边缘区.该区域面积约为9.6 X104km,约占全国国土面积的1.0%.截至2 0 1 9 年底,淮海经济区生产总值总计3.341 0 4亿元,占全国经济总量温湿指数风效指数取值范围感觉程度80极闷热、极不舒适2.2.2综合舒适度指数(Icc)在综合评价人居环境气候舒适性时,结合温湿、风效、穿衣3个指数赋
14、值之和,采用专家打分法与层次分析法给出加权模型,以此构建气候舒适度的综合评价模型1 41江苏师范大学学报(自然科学版)的3.39%;常住人口6 532 1 0 4人,接近全国总人口的5%1 9.2 0 2 1 年,1 0 市共同签署了淮海经济区政务服务“跨省通办”一体化发展合作框架协议,积极推动区域一体化发展.淮海经济区作为一个相对稳定、较为完整的地域单元,一体化协同发展能有效发挥京津冀协同发展与长三角一体化辐射、传递、溢出的作用2 0 .同时,该区域拥有深厚的文化底蕴,在旅游资源和交通运输等方面条件优越2 1 1.2数据来源与研究方法2.1数据来源采用1 9 51 一2 0 1 9 年淮海经
15、济区9 个国家气象观测站的数据,数据均源于中国气象科学数据共享服务网(https:/d a ta.c m a.c n).由于枣庄缺少国家气象观测站点统计数据,而其余9个站点在淮海经济区空间上分布均匀,具有很好的代表性.因此,本文选择菏泽、济宁、连云港、商丘、临沂、淮北、宿州、宿迁、徐州9 个站点作为代表站.2.2研究方法为全面评价淮海经济区人居环境气候舒适性,本文选取温湿指数、风效指数、穿衣指数及综合舒适度指数4种参数作为评价指标.2.2.1温湿、风效、穿衣指数温湿指数(ITH)指人体对所处环境温度和湿度的感受程度,计算公式见文献1 4.风效指数(K)指考虑了气温、风速、日照对人体温感的影响,
16、即体表单位面积的散热量,计算公式见文献1 7 .穿衣指数(IcL)指人们通过对衣服的调节来应对气候的不舒适,计算公式见文献1 6 .本文所采用的温湿指数、风效指数、穿衣指数评价标准见表1 1 4.1 6-1 8.表1 舒适度指数评价标准Tab.1Evaluation criteria of comfort index取值范围160第41 卷穿衣指数级别赋值感觉程度取值范围很冷、极不舒适2.5冷、不舒适(1.8,2.5稍冷、较不舒适(1.5,1.8清?、舒适(1.3,1.5?、非常舒适(0.7,1.3暖、舒适(0.5,0.7偏热、较不舒适(0.3,0.5热、不舒适0.1,0.3很热、极不舒适 春
17、季 夏季 冬季。临沂连云港宿迁1月第41 卷N图例。气象站舒适度9.0(高)1.8(低)4月7月Fig.4 Temporal and spatial distribution of comprehensive comfort of four seasons in Huaihai Economic Zone3.3月尺度下人居环境气候舒适期的变化特征采用综合舒适度模型,依据公式(1)中3个指数的分级方案和综合舒适度评价标准,将1 951 一2 0 1 9年9个国家气象观测站温度、湿度、风速、日照等数据合并成可比较标量,按设定标准划分气候舒适性等级,综合反映区域的气候舒适程度.淮海经济区人居环境气候
18、舒适性综合评价结果见表2.可以看出,近7 0 a来,淮海经济区年内气候舒适期处于舒适、较舒适的月份长达7 个月,表明区10月图4淮海经济区综合舒适度四季的时空分布(地图底图来源于审图号为GS2020)4632号的标准地图)域气候舒适度较高;较不舒适、不舒适的月份共计5个月,不舒适期时间较短,多为1 3个月,其中菏泽、淮北、宿州全年无不舒适期.人体感觉舒适的时期集中在4、5、9、1 0 月,较舒适期多出现在3、6、1 1 月,较不舒适期集中在2、7、8、1 2 月,不舒适期集中在1、2、1 2 月.整体而言,淮海经济区年内舒适期集中在春、秋两季,气候舒适度呈现为4、1 0 月达到峰值,1、7月为
19、最低值,即年内分布呈现M型变化特征.表2 淮海经济区气候舒适度分期Tab.2Climatic comfort levels in Huaihai Economic Zone地区舒适期月份济宁4、5、9.1 0菏泽4.5.9.10淮北4、5、9、1 0连云港4、5、9、1 0临沂4、5、9、1 0商丘4、5、9、1 0宿迁4、5、9、1 0宿州4.5、1 0徐州4、59、1 0较舒适期月份3.6、1 13、6.1 13、6、1 13.6.113.6、1 13.6、1 13,6,113、6、9、1 13、6、1 1较不舒适期月份7.81、2、7、8、1 21、2、7、8、1 27.8、1 22、7
20、、8、1 22.7.87,81、2、7、8、1 22、7、8、1 2不舒适期月份1、2、1 2无无1、211.121、2、1 2无1舒适、较舒适期时长/月777777777第2 期4结论基于1 9 51 一2 0 1 9 年9 个国家气象观测站点逐日气象资料,计算淮海经济区气候舒适度的4种参数,结合GIS空间插值法,分析近7 0 a来人居环境气候舒适性时空变化特征,得出如下主要结论:1)年尺度下淮海经济区人居环境气候舒适度变化特征为温湿、风效、穿衣指数在春、秋两季相对适中,体感舒适度高,冬、夏两季偏离气候舒适区间.春、秋季?,体感舒适,适宜穿衬衫和常用便服;夏季闷热,体感不舒适,适宜穿着短袖开
21、领衫;冬季稍冷,体感较不舒适,适宜穿厚实外套.随着时间的推移,四季均表现出变暖趋势.春、秋和冬季温湿、风效指数增长较显著,气候趋于更加舒适状态,夏季增长较平缓,保持不舒适状态;穿衣指数表明,人们在春、秋、冬季穿衣厚度明显趋于变薄.2)季尺度下淮海经济区人居环境气候舒适度空间分异表现为秋季(1 0 月)是最舒适季节,舒适度呈现由东南向西北递减的趋势,其中东南部的连云港、宿迁、宿州、徐州为最舒适的时期,综合指数高达9.0.冬季(1 月)舒适度空间变化规律与秋季相近,趋势为由东部向西部递减.春季(4月)除了宿州地区舒适度最高外,其余地区较为相近,处于舒适状态.夏季(7 月)处于较不舒适期,区域呈现较
22、为均匀的空间分布状态.四季舒适度总体特征为秋季 春季 夏季 冬季。3)月尺度下淮海经济区人居环境气候舒适期变化特征为:一年中气候舒适期处于舒适、较舒适的月份长达7 个月,集中在春、秋两季,区域气候舒适度较高;不舒适期较短,多为1 3个月,其中菏泽、淮北、宿州全年无不舒适期.整体表现为春、秋两季气候舒适,年内气候舒适度呈现M型变化特征.参考文献:1 IPCC.Climate change 2021:the physical science basisR.Cambridge:Cambridge University Press,2021.2吕拉昌,陈东霞.人居环境气候舒适度对城市创新的影响分析J.
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