[发明专利]一种基于黄金分割法构建人体舒适度计算方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗气象保健技术领域，首次提出了“人体最佳舒适温度”的概念及其确定的科学依据，尤其涉及一种黄金分割法的巧妙引入而构建了一整套更科学合理的人体舒适度计算方法。

背景技术

在全球气候变化的大背景下，极端天气气候事件发生频率增加，例如高温热浪、低温冷害等气象灾害已威胁到相关人群的健康，于是便有学者提出了“候鸟式养生”的概念。在此需求之下，合理地评价城市气候舒适度成为气候变化的研究热点之一，旨在及时、准确的做好天气预报和医疗气象预报工作，为相关人群提供指导服务。

近年来，卫生部部长陈竺在不同的场合反复强调：“对一个13亿人口的大国而言，我国群众的健康问题不能光靠打针吃药来解决，必须强调预防为主”，“我国的卫生事业模式应从晚期治疗向预防为主转变”。如何适应由治疗为主向预防为主的重心前移？怎么预防？前提就是要有预报。基于此，随着人们生活水平的日益提高，对健康关注程度和“未病先防”意识的日趋增强，医疗气象预报便应运而生，其中科学合理的人体舒适度计算方法是重要基础。

关于人体舒适度的研究，国内外已有先例。各省市(区)气象台站也有用于当地的人体舒适度和体感温度的预报经验，各地计算体感温度和人体舒适度指数的方法尚未统一，计算方法形式各异，结果也互不相同，甚至相差较大。并且不同的计算方法对应的人体舒适度指数的划分标准也不同(国家气象局规定为9级，还有7级、10级、12级、17级等)。在医疗气象领域主要是以舒适度的预报为目的，其基础和关键是体感温度的计算方法。北京市气象局自1997年已开始发布人体舒适度预报；还有较多开展体感温度预报的台站，如德令哈(张增文等，2006)、兰州(贾海源等，2010)、酒泉(沈福等，2001)、武汉(李源等，2000)、日照(王繁强等，2003)、南昌(雷桂莲等，1999)、广州(王欣睿，景元书，2005)、南宁(董蕙青等，1999)、郑州(郑敬刚等，2005)及上海(王远飞，沈愈，1998)等，均采取经验公式的方法进行体感温度的研究及应用。目前应用较为广泛的模型主要有北京和上海两种(田志会等，2008；刘梅等，2001)。

(1)现有主要技术方案的特点：

①应用普遍的舒适度指数形式类似，大多数都考虑了气温、湿度和风速的综合效应：

K1＝1.88T-0.55(1.8T-26)(1-U)-3.2V^0.5+32(张书余，2002)

K2＝1.8T-0.55(1.8T-26)(1-U)-3.2V^0.5+32(雷桂莲等，1999)

CIHB＝(1.8T+32)-0.55(1-U)(1.8T-26)-3.2V^0.5(于庚康等，2011)

Kssd＝1.8T-0.55(1.8T-26)(1-U)-3.2V^1/2+32(许东蓓，等2003；贾海源等，2010)，其中，K(或CIHB，Kssd)、T、U、V分别代表舒适度指数、温度(℃)、相对湿度(用小数表示)、风速(m.s^-1)。其相应的舒适度等级划分如下所示：

表1舒适度指数Kssd级别表

表2中国气象局规定舒适度九级划分法

②酒泉市采用如下体感温度计算公式(沈福等，2000)：

T≥30.0℃         Tt＝T+(U-50)/15-(V-2.0)/2+15.0/(TM-Tm)

10.1≤T≤29.9℃   Tt＝T+(U-50)/15-(V-2.0)/2

T≤10.0℃         Tt＝T-(U-50)/15-(V-2.0)/2

上式中Tt为体感温度、T为实时气温、TM为日最高气温、Tm为日最低气温、U为相对湿度、V为日平均风速。

表3体感温度级别表

③湖北气象人员模拟得到体感温度的计算公式如下(李源等，2000)：