第30卷第5期2008年5月

文章编号:1007-7588(2008)05-0648-06

资 源 科 学RESOURCESSCIENCEVol.30,No.5May,2008

基于栅格尺度的中国人居环境气候适宜性评价

唐 焰,封志明,杨艳昭

1,2

1

1

(1.中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101;2.中国科学院研究生院,北京 10049)

摘 要:运用GIS技术,基于1km 1km栅格尺度,计算了中国的温湿指数和风效指数,并系统分析了二者的时空分布规律,在此基础上,定量评价了中国人居环境的气候舒适期与适宜性。结果表明: 中国温湿指数和风效指数的空间分布大势由东南沿海向西北内陆递减,中国人居环境的气候适宜性整体呈由东南沿海向西北内陆,由高原、山地向丘陵、平原递减的趋势; 基于温湿指数和风效指数的中国人居环境气候舒适期地域差异显著,最高值分布在东南丘陵和云贵高原东南部,舒适期长达12个月,青藏高原和天山山地等高寒地区为全年气候不舒适区;气候舒适期超过半年(6个月)的地区,面积占全国的1 3强;气候舒适期为12个月的地区,面积不足全国的1%; 中国人居环境的气候适宜性评价表明,气候适宜地区占国土面积的63 14%,相应人口占98 22%,临界适宜区和不适宜区面积各占14 06%和22 77%,而相应人口仅占1 62%和0 16%,人口明显集中分布于气候适宜地区。

关键词:温湿指数;风效指数;气候舒适期;气候适宜性;中国

1 引言

气候是影响人类活动和人居环境的重要因子。气候适宜度是以人类机体与近地大气之间的热交换原理为基础,从气象角度评价人类在不同气候条件下舒适程度的一项生物气象指标。国外关于气候适宜性的研究可以追溯到1920年英国学者洪特等提出的有效温度,此后不同学者从不同角度提出了多种评价指标。由Thom1959年提出并由Bosen进一步发展的不适指数考虑了气温和相对湿度对人体的影响,被广泛应用于不同气候条件下人体舒适度评价

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定量评价为主,少数学者在参考国内外已有研究的基础上提出了自己的评价模型,如张剑光等的气候宜人度模型、吕伟林的体感温度模型以及王远飞等

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的上海气候舒适度指数等。国内另有一些学者利用已有的评价模型对典型区域的气候适宜性进行了探讨,如冯定原等根据Steadman的感热温度计算了中国各地四季感热温度的分布变化;王金亮等利用舒适指数和风效指数以及综合舒适指数对香格里拉的旅游气候适宜度以及昆明市人居环境的气候

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适宜性进行了评价;刘沛林以有效温度和舒适指数为评价指标对中国乡村人居环境的气候舒适度进行了研究;范业正、余珊以及刘清春等采用温湿指数和风效指数分别对中国海滨旅游地的气候适宜性、福建旅游资源的气候适宜性以及中国44座主

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要城市的旅游气候舒适性进行了定量评价。从国内外研究进展来看,气候适宜性评价已成为人居环境和旅游资源评价的一项重要内容。国内目前的研究主要运用已有的评价模型,综合考虑温度、湿度等气候因子的影响,利用气象资料对区域的气候适宜性进行评价,研究多集中在以自然地域和行政区域为评价单元的中小尺度,以栅格为单元在全国尺度上对中国气候适宜性的评价研究尚不多

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;1966年Terjung提出并运用舒适指数和风

效指数对美国大陆的生理气候适宜性进行了评价;1973年J.EOliver基于温湿指数和风效指数探讨了温度、湿度、风速和日照等气候条件对人体舒适度的影响;1979年生物气象学家Steadman从人体热量平衡角度提出的感热温度亦备受人们关注

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。

中国古代人们就已经注意到了自然气候变化对人类的影响,最初的研究主要是从医学角度探讨气象要素及其四时变迁对人体健康的影响

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。20世

纪80年代有学者逐渐开始从聚居角度探讨气候适宜性。90年代以来中国气候适宜性研究主要以

收稿日期:2007-08-01;修订日期:2007-11-29

基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向性项目(编号:KZCX2-YW-323)。

作者简介:唐焰,男,湖南邵阳人,博士生,目前从事资源开发与区域可持续发展方面研究。通讯作者:封志明,E-mail:fengzm@igsnrr.ac.cn