“炎热指数”是怎么计算出来的?

“炎热指数”是怎么计算出来的?

【炎热指数是一个理解湿热对人体的影响的极为重要的度量方式】1高温热浪判别指标及分级标准介绍1.1、高温热浪判别指标在世界各国气象部门对热浪研究的基础上,根据热浪所具有的气温异常偏高（或为高温闷热）及通常要持续一段时间这两个特征,从高温闷热对人体健康影响的角度出发,研究设计了综合表征炎热程度和过程累积效应的热浪指数,并以此作为热浪的判别指标.热浪指数的计算公式如下：式中,为当日的炎热指数,其代表了人体对气象环境的舒适感,为炎热临界值,大于其值表示感觉炎热,为当日之前第日的炎热指数,为当日之前第日距当日的日期数.
炎热指数的计算在对热浪的判别时,我们使用了炎热指数作为评价气象环境对人体舒适感影响的综合气象指标.传统的炎热指数（）的计算公式如下：式中,为环境温度（℃）,为空气相对湿度.炎热指数由于引入了相对湿度因子,其对高温高湿天气使人体所产生的异常闷热感觉进行了较为恰当的表征.但对于我国北方地区常出现的高温干热天气,计算得到的炎热指数值往往较低.我们认为当空气相对湿度较低时,温度是影响人体舒适程度的主要因子.在这种条件下,相同温度不同相对湿度的气象条件对人体产生的影响是基本等效的.基于以上考虑,我们对传统的炎热指数计算公式进行了调整：约定当相对湿度小于60%时,均以60%作为相对湿度的常数项带入炎热指数计算公式.这样可使高温干热的天气也会得到较大的炎热指数,从而可将炎热指数作为高温的判别指标基本等效的衡量高温干热和高温闷热对人体健康的影响.调整后用于热浪判别的炎热指数计算公式如下：炎热临界值的确定热浪指数公式中的炎热临界值,主要是作为判断是否为高温炎热天气.当炎热指数大于该临界值时,表示当日已达到高温炎热级别,应开始计算热浪指数.我国地域幅员辽阔,不同地区气候背景的差异决定了人们对高温的耐受力也会存在较大的不同.因此,对炎热临界值的确定不能全国使用统一的量值,而应考虑地域上的差异.我们的具体做法为：首先利用当地1996-2005年5-9月逐日气象资料,计算其中最高温度大于33℃样本的炎热指数,并将该炎热指数序列作升序排列,选取第50分位数作为当地的炎热临界值.分位数的计算采用下面的经验公式：式中, 为第个分位值,为升序排列后的炎热指数样本序列,为分位数（这里取0.50）,为序列总数,为第个序列数.§1.2、炎热等级分级标准为衡量不同气象条件对社会经济和人体健康影响的不同程度,我们根据热浪指数的大小对热浪进行了分级.热浪分为三级,分别为轻度热浪、中度热浪和重度热浪.分级标准如下：2程序说明高温热浪指标计算软件包含两个fortran程序：cal_et_value.for和heatwave_fst.for.其中,cal_et_value.for为计算单站炎热临界值程序,heatwave_fst.for为单站热浪等级预报程序.两个程序均以子程序形式编写,可在用户程序中直接调用.1、cal_et_value.for（1）程序功能：程序根据输入的单站日极端最高温度、日平均相对湿度资料,计算样本序列逐日的炎热指数,并对炎热指数序列进行升序排列后,计算第50分位数值以此作为炎热临界值,最后将计算结果返回调用程序.
（2）调用方式Call  cal_et_level（temp_data,rh_data,abnormal_value,num_date,et_value）主要参数说明：temp_data：输入数组,存放日极端最高温度样本序列.rh_data：输入数组,存放日平均相对湿度样本序列.num_date：输入参数,定义样本序列长度.abnormal_level：输入参数,定义输入数组中异常值的取值.et_value：返回参数,存放计算得到的炎热临界值.（3）程序流程（4）程序中主要数组说明temp_data,rh_data：见上述参数说明.et_data（num_date）：一维实型数组,存放计算得出的炎热指数样本序列.（5）程序调用示例Program testreal, allocatable:: temp_data(:), rh_data(:)   //声明一维可调数组,存放温度和湿度open(10, file=’T54511.txt’)              //打开存放温度和相对湿度的数据文件read(10,*,end=100) num_date            //读取温度和相对湿度序列样本长度allocate ( temp_data(num_date) )         //确定存放温度数组的长度allocate ( rh_data(num_date) )           //确定存放相对湿度数组的长度do  id=1,num_dateread(10,*,end=100) temp_data(id),rh_data(id) //从文件中读取温度和相对湿度数据    enddoclose(10)abnormal_value=999.9call cal_et_level（temp_data,rh_data,abnormal_value,num_date,et_value）open(10,file=’et_value_54511.txt’)write(10,’(f7.2)’) et_valueclose(10)end
2、heatwave_fst.for（1）程序功能：程序根据输入的单站日极端最高温度、日平均相对湿度和单站炎热临界值数据,计算热浪指数,并依据热浪指数大小对热浪进行分级,最后将计算得到的热浪指数和热浪级别序列返回调用程序.（2）调用方式Call  heatwave_fst（temp_data,rh_data,abnormal_value,num_date,et_value,&                    hi_data, nhi_level）主要参数说明：temp_data：输入数组,存放日极端最高温度样本序列.rh_data：输入数组,存放日平均相对湿度样本序列.num_date：输入参数,定义样本序列长度.abnormal_level：输入参数,定义输入数组中异常值的取值.et_value：输入参数,定义单站炎热临界值.hi_data：返回数组,存放计算得到的热浪指数序列.nhi_level：返回数组,存放计算得到的热浪等级序列.（3）程序流程
（4）程序中主要数组说明temp_data,rh_data：见上述参数说明.et_data（num_date）：一维实型数组,存放计算得出的炎热指数序列.hi_data（num_date）：一维实型数组,存放计算得出的热浪指数序列.hi_level（3）：         一维实型数组,存放热浪分级阈值.nhot_judge（num_date）：一维整型数组,存放是否为炎热日判别码.nhi_level（num_date）： 一维整型数组,存放计算得出的热浪等级序列.（5）程序调用示例Program testreal, allocatable:: temp_data(:), rh_data(:)   //声明一维可调数组,存放温度和湿度open(10, file=’T54511.txt’)              //打开存放温度和相对湿度的数据文件read(10,*,end=100) num_date            //读取温度和相对湿度序列样本长度allocate ( temp_data(num_date) )         //确定存放温度数组的长度allocate ( rh_data(num_date) )           //确定存放相对湿度数组的长度do  id=1,num_dateread(10,*,end=100) temp_data(id),rh_data(id) //从文件中读取温度和相对湿度数据    enddoclose(10)et_value=87.3                         //定义炎热临界值abnormal_value=999.9                 //定义温度和相对湿度序列中的异常值call heatwave_fst（temp_data,rh_data,abnormal_value,num_date,et_value,&                  hi_data, nhi_level）open(10,file=’et_value_54511.txt’)do id=1,num_datewrite(10,’(i5,f7.2)’) nhi_level(id) , hi_data(id)enddoclose(10)end参考链接：http://ncc.cma.gov.cn/upload/uploada/txt/prod/mstp/mstp-prod06.htm