基於有效溫度的近幾十年中國舒適度和冷/熱日研究獲進展

　　人體對環境溫度的感受程度（熱感受）除受氣溫的直接影響外，其他如溼度和風速等也有很大作用。如在夏季，很高的溼度會影響人體汗液蒸發散熱，形成不適的「桑拿天氣」，風則可以促進汗液蒸發和直接帶走熱量，降低炎熱的感覺。冬季大風則因為帶走更多熱量引起更寒冷的感受，同時如在中國南方的冷溼空氣，較冷幹的北方也會讓人更不舒適。

　　在全球變暖背景下，我國近幾十年來的氣候舒適度是如何變化的？針對這一問題，中國科學院大氣物理研究所研究員高學傑和國家氣候中心等機構的研究人員基於所發展的一套高解析度格點化逐日觀測資料CN05.1，使用考慮了氣溫、溼度和風速影響的有效溫度（ET，effective temperature）作為熱感受指標，開展了相關研究。ET的具體計算方法為：

 

　　其中T為氣溫（ºC），RH為相對溼度（%），v為風速（m/s）。

　　人體熱感受按照ET的不同值，劃分為由寒冷、冷、涼、舒適，至溫暖、熱、炎熱等各個等級。中國地處中高緯度，同時存在青藏高原等較多高海拔地區，氣候總體以偏冷為主，平均而言，每年的冷和寒冷日數有255天之多，而熱和炎熱日數目前則僅有11天，舒適日數為27天。

　　有效溫度的升高，導致中國平均的年冷和寒冷日數以每十年3.5天的速度減少，同時熱和炎熱日數以每十年0.7天的速度增加。目前中國平均的舒適日數變化趨勢為增加，速度為每十年增加1.3天，但在東部很多地方已出現減少趨勢；特別是夏季，整個東部的舒適日數都在明顯減少，數值最大可以達到每十年2天以上（參見附圖）。預計未來隨著氣候的進一步變暖，上述變化趨勢將進一步加劇。

　　分析表明，1961-2014年間，我國冬、夏季有效溫度呈明顯上升趨勢，這可主要歸因於氣溫的升高和風速的降低，相對溼度由於變化幅度較小，貢獻不大。氣溫和風速在不同地區和季節的具體貢獻值存在差異，總體而言大致分別在60%和40%左右。

　　需要指出的是，ET是眾多描述熱感受的生物氣象學指數中計算相對簡單的一個，此外中國地域遼闊，氣候多樣性顯著，不同地區人群對冷熱的感受和忍耐程度也有很大不同，未來尚需本地化和考慮更多因素（如輻射等）指數的應用。類似熱舒適度等應用氣象/氣候學研究，在國際上一直有相當的熱度，並且目前在全球變暖背景下得到了更多重視，相對而言國內近年的發展則存在一定不足，相關領域和學科的研究亟待加強。

　　論文信息：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.

　　論文連結

 

　　圖：1961-2014年中國地區年和夏季（a，b）舒適日數的分布及其變化趨勢（c, d）（單位分別為d yr⁻¹ per decade和d yr⁻¹ per decade每十年天）

　　人體對環境溫度的感受程度（熱感受）除受氣溫的直接影響外，其他如溼度和風速等也有很大作用。如在夏季，很高的溼度會影響人體汗液蒸發散熱，形成不適的「桑拿天氣」，風則可以促進汗液蒸發和直接帶走熱量，降低炎熱的感覺。冬季大風則因為帶走更多熱量引起更寒冷的感受，同時如在中國南方的冷溼空氣，較冷幹的北方也會讓人更不舒適。
　　在全球變暖背景下，我國近幾十年來的氣候舒適度是如何變化的？針對這一問題，中國科學院大氣物理研究所研究員高學傑和國家氣候中心等機構的研究人員基於所發展的一套高解析度格點化逐日觀測資料CN05.1，使用考慮了氣溫、溼度和風速影響的有效溫度（ET，effective temperature）作為熱感受指標，開展了相關研究。ET的具體計算方法為：
 
　　其中T為氣溫（ºC），RH為相對溼度（%），v為風速（m/s）。
　　人體熱感受按照ET的不同值，劃分為由寒冷、冷、涼、舒適，至溫暖、熱、炎熱等各個等級。中國地處中高緯度，同時存在青藏高原等較多高海拔地區，氣候總體以偏冷為主，平均而言，每年的冷和寒冷日數有255天之多，而熱和炎熱日數目前則僅有11天，舒適日數為27天。
　　有效溫度的升高，導致中國平均的年冷和寒冷日數以每十年3.5天的速度減少，同時熱和炎熱日數以每十年0.7天的速度增加。目前中國平均的舒適日數變化趨勢為增加，速度為每十年增加1.3天，但在東部很多地方已出現減少趨勢；特別是夏季，整個東部的舒適日數都在明顯減少，數值最大可以達到每十年2天以上（參見附圖）。預計未來隨著氣候的進一步變暖，上述變化趨勢將進一步加劇。
　　分析表明，1961-2014年間，我國冬、夏季有效溫度呈明顯上升趨勢，這可主要歸因於氣溫的升高和風速的降低，相對溼度由於變化幅度較小，貢獻不大。氣溫和風速在不同地區和季節的具體貢獻值存在差異，總體而言大致分別在60%和40%左右。
　　需要指出的是，ET是眾多描述熱感受的生物氣象學指數中計算相對簡單的一個，此外中國地域遼闊，氣候多樣性顯著，不同地區人群對冷熱的感受和忍耐程度也有很大不同，未來尚需本地化和考慮更多因素（如輻射等）指數的應用。類似熱舒適度等應用氣象/氣候學研究，在國際上一直有相當的熱度，並且目前在全球變暖背景下得到了更多重視，相對而言國內近年的發展則存在一定不足，相關領域和學科的研究亟待加強。
　　論文信息：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.
　　論文連結
 
　　圖：1961-2014年中國地區年和夏季（a，b）舒適日數的分布及其變化趨勢（c, d）（單位分別為d yr−1 per decade和d yr−1 per decade每十年天）