关于人类对天气和气候的热感知

人类对天气和气候的热感知是非常主观的，这一点在19世纪早期就被亚历山大·冯·洪堡(Alexander von Humboldt)认识到了。他在书中写道宇宙' '从最广义的意义上说，气候这个表达指的是所有对我们器官有显著影响的大气变化:温度、湿度、天空的宁静，这不仅对植物的有机生长、水果的成熟很重要，而且对感觉和精神状态也很重要。然而，不知怎么的，这些想法都被忘记了。

然后，大约200年后，第一个现代方法——计算机类人——出现了，帮助我们估计人体的热舒适。这些是人体生物物理系统的数学表示。这些计算机模型中使用了标准化的人体参数(体重、体长——这一领域使用的术语、性别和年龄)，如生理等效温度(PET)或通用热气候指数(UTCI)，它们没有考虑个体之间的可变性。例如，在PET模型中，标准的人类是一个35岁的男性，体重75公斤，体长175厘米。然而，人类不同，不仅在精神上，而且在身体形状上，而且，也许这些身体形状的差异在人类热感知上有不可忽视的作用。在这篇短文中，我们将试图证明在人类对天气和/或气候的热感知建模中个人可变性的重要性。

散点图
下图为两个人的热感知点云。

三角形所示为65岁男性(体重89公斤;体长:190厘米，圆圈标记者为34岁女性(体重:64.5 kg;体长:160.5 cm)。请注意，他们的身体形状是非常不同的(第一个人比第二个人的自形性差得多;内形=更圆的身体形状)，尽管他们走路时的能量消耗(行走速度1.1毫秒^－1)几乎是一样的(人1:35 Wm^－2；第2个人:142 Wm^－2；个人没有出汗)。使用的热感觉类型(三种寒冷，中性，三种温暖)用颜色标记(蓝色代表寒冷，绿色代表中性，红色代表温暖)。两人都是匈牙利低地地区的本地人，Köppen的气候公式就是在那里循环流化床（C暖温带,f没有年降水过程的季节性，b温暖的夏天)。

每个点代表一种天气情况。1号和2号的总分分别为370分和317分。天气数据是指第1号和第2号的住所位置，是在所有季节和白天的部分时间(白天、晚上)收集的。这些数据来自匈牙利气象局运营的最近的自动气象站。X轴(操作温度)表示大气的热负荷。Y轴(服装阻力)表示由气氛和活动(在本例中是步行)共同引起的热负荷。服装的阻力(r_cl)为参数，其解释为:如果有余热，人体需要冷却以达到能量平衡，此时r_cl是负的;如果有热量不足，人体需要加热来达到能量平衡，在这种情况下，r的值_cl是积极的。当人体处于能量平衡状态时，既不需要降温也不需要升温，这种中性状态被认为是舒适的。r一词_cl通常用clo来表示，clo是在20世纪中期引入的，用来表征服装的热性能。通常被称为套装的衣服(夹克、裤子、衬衫、内衣)的耐服值约为1 clos。

比较图表
散点图代表着装阻力与操作温度和/或热感觉类型的变化是因人而异的。比较这两张散点图，我们就能了解人类热感知的主观性到底有多强。通过观察图1，可以观察到两件事:

1. r中最小的人与人之间的偏差_cl(三角形和圆形之间的偏差)处于中性热状态(绿色区域，r值_cl约为零，介于+0.5和-0.5 clo之间)。在r_cl出现在极端寒冷的天气(深蓝色区域，其中r_cl是否大于2.5 clo)及极端温暖天气(深红色区，r_cl小于-2.0 clo)，约等于0.5 clo。
2. 同样明显的是，相邻的区域并不是明确分开的，无论人是谁，它们之间都会发生混合。这一事实表明，人类的热感觉光谱是连续的，很难将它分成不同的离散类型，如“冷”、“冷”、“微冷”、“中性”等等。当然，这也取决于一个人的心理状态，这是非常主观的。

热负荷结果(服装阻力和手术温度)是通过基于能量平衡的模型获得的，而不考虑人体的温度调节过程(如出汗、颤抖、血管舒张、血管收缩)，然而，这些热感觉结果是观察结果。在热感测过程中(通常持续5分钟)，出汗和颤抖没有被记录下来，当然，观察者并不知道他们的血管舒张和收缩过程，更不用说其他隐藏的温度调节过程。所使用的热负荷模型非常简单，因为它不模拟温度调节过程，它可以同样用于天气和气候数据。正如我们所看到的，在对天气和/或气候的热负荷的感觉上存在个体差异，这些差异在走向寒冷时增加(例如r_cl值高于2clo)或热量(例如r_cl值低于-2 clo)的应力。有迹象表明，不仅热负荷，而且热感觉也可能与人体体形有关。如果这种关系在统计上是合理的，那么对人体热感觉的主观性质的处理将会更加量化。