西双版纳温湿状况及其舒适性评价

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1、 收稿日期: 1997-07-24, 改回日期: 1998-04-06.西双版纳温湿状况及其舒适性评价刘文杰( 中国科学院西双版纳热带植物园森林生态站 云南勐仑 666303)提 要 评价了西双版纳地区温湿状况及其舒适性, 除干热季 35月的中午人体感觉闷热, 其它时间或季节均为舒适或较舒适, 其中以雾凉季、 雾冷季及干凉季的舒适条件较好.关键词 温温状况 舒适评价 西双版纳西双版纳以其优美的自然景观、 独特的民族风情及优越的气候条件, 成为著名的旅游胜地, 旅游业也成其支柱产业. 为充分发挥及合理利用本区旅游资源优势, 探讨分析本区 温湿环境及其舒适状况是必要的.1 西双版纳温湿状况及环境应

2、力特征1. 1 温湿状况 本区干季 11 月至次年 4 月受干暖的热带大陆气团控制, 雨季 510 月受暖湿的西南季风气流控制 1, 加之一系列高山、 高原对北方冷空气的屏障作用, 形成了夏无酷暑、 冬无寒意、 温暖湿润、 多静风的独特气候( 表1) . 除勐海地区因海拔较高而年均温较低, 其余地 区在 2122. 最冷月( 1 月) 均温 1216, 最热月( 6 月) 均温 2427, 极端最低温度为 48, 终年无霜. 年均空气相对湿度 80%, 14 时相对湿度 50%. 年降水量 1 1001 600mm, 其中雨季占 8090% , 干季多浓雾、 重露, 可部分弥补降水的不足 2.

3、表 1 西双版纳各地气候要素1)T able 1 T he climatic elements in different areas of Xishuangbanna站 名景洪 橄榄坝 勐仑 大勐龙 勐腊勐海 海拔高度( m)5235265606226321176 年平均温度( )22. 021. 621. 721. 321. 118. 3 年极端最高温度( )38. 638. 138. 336. 536. 233. 7 年极端最低温度( )6. 37. 46. 94. 76. 0- 0. 1 年相对湿度( % )818585848482 年风速(m/s)0. 50. 40. 51. 40.

4、71. 4 年降水量(mm)116914461464140715371351 1) 据该区各气象站 19601994 年气象资料.本区地处季风气候区, 气候 有明显的季节性变化, 且有比较明显的低温期和干旱期. 虽无冬夏之分, 但有干、 雨季之别, 考虑到温度的变化又可将干季分为干 凉 季、 干 热季、 雾 凉季 和 雾冷季 1, 2. 最冷季 12 月至次年 2 月( 雾冷季) 平均温度为 15. 8, 平均最低温度 12. 7, 且此季晴朗 少云、 日照强烈, 因而弥补了温度略低的缺陷; 雨季 510 月平均温度为全年最高( 24. 7) , 平均最高温度受雨水调节仅为 30. 8, 而平

5、均最低温度却较高( 21. 9) , 因而温度日较差最小( 8. 9) , 加之空气相对湿度大( 91% ) 、 日照少, 故此季以高温、 高湿为特征; 干热季 35月虽然平均温度稍低于雨季, 但平均最高温度却是全年最高( 33. 2) , 且山地研究(SHANDI YANJIU )= MOUNTAIN RESEARCH, 1998, 16(4) : 277280 日照充足、 空气湿度低, 故为全年最干燥时期, 但白天风速较大, 尤其是干燥炎热的中午风 速可达 25m/ s, 风力利于汗液的蒸发, 故部分减缓了干热程度.本区各季节空气湿度相差不大, 除干热季( 78%) 、 干凉季( 80%

6、) 略低, 其余均在 90%左右. 这是因为雨季多阴雨天气; 而雾凉季、 雾冷季为干季前期( 土壤湿润) , 早晚均有雾形成, 故平均湿度较大; 干凉季和干热季为干季的后期, 降水稀少、 日照增长, 且蒸发强烈, 土壤及空气渐显干燥, 但早晚多有重露( 或雾) 形成, 因而平均湿度并不低.1. 2 环境应力特征分析对于人体健康与舒适来说, 首要的是保持体温恒定( 36. 537. 0) , 要保持这样恒定 的体温则必须使体内新陈代谢产热量与对环境的得热和失热之和相等. 如果新陈代谢产热量大于体内对环境的失热量, 体温将上升, 反之则下降. 因此, 人体对环境的得热与失热, 除决定于体内新陈代谢

7、产热之外, 还与环境的热状况有关 3. 人体新陈代谢产热与周围环境之间的热平衡是通过各种热交换方式实现的, 只要热环境条件不超过人体生理所 调节的范围, 则人体与环境之间的热交换可用下式表示 4Q = M + C + R - E式中 Q 为体内积热变化量; M 为新陈代谢产热量; C 为对流热交换; R 为辐射热交换; E为蒸发散热. 其中对流热交换 C 表示在温度均匀的环境中, 人体与环境之间通过对流交 换的热量, 可表示为 C= aV0. 3( t- 35) , ( Kcal/ h) , 式中 a 为取决于衣着条件的系数( 平均温度 20时取 13. 0) ; V 为气流速度( m/ s)

8、 ; t 为气温( ) .辐射热交换 R 表示太阳辐射对人体产生的热压力, 可表示为R= IKpKi 1- a( C0. 2- 0. 88) 式中 R 为辐射热交换( Kcal/ h) ; I 为垂直面上的太阳辐射强度( Kcal/ h) ; Kp为取决于姿势与场地性质的系数( 户外背对太阳站立时取 0. 286) ; Ki及 a 为取决于衣着的系数( 平 均温度 20时取 0. 5和 0. 52) ; V 同前述.蒸发散热 E 表示人体通过对流和辐射热交换不足以平衡新陈代谢产热时, 通过排汗散失的热, 其值决定于环境的最大可能蒸发量 Emax, 因而以 Emax代替 E 分析蒸发散热状 况,

9、 其表达式为Emax= PV0. 3( 42- Pa)式中 P 为与衣着有关的系数( 平均温度 20取 20. 5) ; Pa 为 环境的水汽压( mmHg) ; V 同前述.表 2 勐仑地区各季节环境应力特征 Table2 The characteristics of environment pressure stress in different season at Monglun干凉季 23 月干热季 35 月雨季 510 月雾凉季 1011月雾冷季 122 月对流热交换(Kcal/h)- 152. 6 - 125. 0 - 101. 7 - 139. 2 - 169. 2 辐射热交换(

10、 Kcal/h)76. 1105. 889. 056. 658. 6 最大可能蒸发( Kcal/ h)294. 1424. 6289. 9249. 1278. 0以勐仑地区为例, 以上各量计算结果列于表 2 中. 可见, 由于各季节平均温度均低于皮肤温度, 所以对流热交换量均为负值, 这表示通过对流, 人体向环境散失热量, 其中干凉季和雾冷季环境温度较低, 故体 内散失的热量较多; 雨季温度较高、 风速较小, 故散失的热量最 少; 干热季虽然温度略小于雨季,但空气干燥、 风速较大, 因而失热多于雨季.278山 地 研 究16 卷各季节辐射热交换量均为正值, 说明太阳辐射对人体有加热作用. 其中

11、以干热季最 多, 雾凉季最少, 这主要是由于干热季太阳高度角高、 辐射强度大、 辐射量多, 而雾凉季因受雾的影响, 加之太阳高度角低, 辐射最少.最大可能蒸发量则以干热季最大, 雨季、 雾凉季和雾冷季较小. 这是因为干热季、 干凉季的空气较干燥、 水汽压小、 风速较大, 故最大可能蒸发量较多, 有利于人体汗液蒸发排 放; 雨季由于空气湿润、 风速较小, 其最大可能蒸发量较小, 人体汗液的排放受到限制; 雾凉季、 雾冷季因水汽压略低于雨季, 故 Emax略小于雨季, 但此时温度低, 人体排汗少.2 西双版纳温湿环境的舒适性评价人的舒适和对外界热状况的生理反应, 取决于他们所产生的新陈代谢热量、

12、环境气象因素( 空气温度、 湿度、 太阳辐射等) 及衣着. 许多学者研究了各种条件下人体对环境小气候的反应, 并提出了许多与人体舒适有关的生物气候指标. 其中之一为有效温度, 但用有 效温度表示环境舒适状况存在影响舒适因子考虑不全的缺点, 为此, 提出了全面考虑温、湿、 风三要素对人体舒适的影响指标综合舒适指标 5S = 0. 6( ?T a - 24?) + 0. 07( ?u - 70?) + 0. 5( ?V - 2?)式中 S 为综合舒适指标; T a 为气温( ) ; u 为空气相对湿度( % ) ; V 为风速( m/ s) . 并 确定: S4. 55 为舒适; 4. 55 9.

13、 00 为极不舒适. 表 3 勐仑地区各季节代表性天气的白天综合舒适指标1)Table 3 The synthetic comfort index of daytime of reprsentativeweather in different season at M onglun时间干凉季干热季雨季雾凉季雾冷季 8006. 17 B4. 81 B3. 73 A6. 25 B6. 93 B 10004. 38 A1. 67 A2. 59 A4. 19 A6. 81 B 12000. 82 A2. 06 A2. 90 A1. 44 A3. 70 A 14004. 41 A7. 9 C3. 80 A

14、1. 82 A2. 57 A 16003. 26 A6. 38 B3. 49 A1. 04 A3. 23 A 18001. 60 A3. 58 A3. 22 A2. 69 A4. 95 B 20001. 89 A2. 40 A3. 00 A4. 63 B6. 56 B1) 表中A表示舒适,B表示较舒适,C表示不舒适则勐仑地区各季节代表性 天气白天各时舒适指标如表3. 可见, 除干热季的中午( 14时左右) 为不舒适, 其余时间及季节均为舒适或较舒适. 各季 节相比, 以雾凉季最好.西双版纳各地区全年各月的综合舒适指标如表 4, 各地 全年均为舒适或较舒适.表 4 西双版纳各地综合舒适指标1)

15、T able 4 T he synthetic comfort index in different areas of Xishuangbana月份123456789101112 勐仑3. 523. 573.876. 426. 905. 214. 814. 584. 252. 921. 662. 51 AAABBBBBAAAA 景洪3. 493. 274.406. 496. 784. 984. 643. 774. 183. 071. 873. 02 AAABBBBAAAAA 橄榄坝4. 003. 033.536. 446. 765. 224. 834. 084. 173. 122. 052.

16、36 AAABBBBBBAAA 勐腊3. 582. 622.985. 504. 314. 505. 126. 074. 112. 011. 882. 24 AAABAABBAAAA 大勐龙3. 252. 843.575. 854. 505. 663. 604. 283. 972. 151. 761. 94 AAABABAAAAAA 勐海2. 513. 103.554. 146. 225. 785. 424. 244. 012. 052. 112. 28 AAAABBBAAAAA1) 表中 A 表示舒适, B表示较舒适2794 期刘文杰: 西双版纳温湿状况及其舒适性评价 3 结 语人体感觉舒适与否, 取决于生理和环境的众多因素, 因而衡量舒适的指标也多种多样. 本文选用的综合舒适指标主要考虑了对人体影响最大的三因素( 温、 湿、 风) , 因而基本上能反映人体舒适感觉状况.参考文献 1 张克映. 滇南气候特征及其