川西高原馬爾康旅游氣候舒適度分析與評價(jià)

徐仁鵬, 廖麒翔, 姜希瑞, 張明陽, 謝雨竹, 韓 琳

(成都信息工程學(xué)院大氣科學(xué)學(xué)院,四川成都610225)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高,旅游已成為人們生活中的必要組分[1]。游客在選擇旅游目的地時(shí)主要考慮旅游地氣候的宜人程度[2]。因此,旅游氣候舒適度對旅游資源評價(jià)以及氣候條件對旅游活動(dòng)的影響等方面的研究具有重要意義。

國外早在40多年前已開展有關(guān)氣候舒適度評價(jià)的研究,W.H.Terjuug[3]在1966年就提出舒適指數(shù)(Comfort Index)和風(fēng)效指數(shù)(Wind Effect Index),J E Oliver[4]建立了氣溫-濕度指數(shù)和風(fēng)寒指數(shù),加拿大氣象局還建立了舒適指數(shù)測評的標(biāo)準(zhǔn)模型(David D Houg hton.)[5]。

中國在旅游氣候研究方面的研究成果大部分是建立在分區(qū)域的個(gè)案基礎(chǔ)上。錢妙芬等[6]利用四川省金堂縣1991～2000年逐日溫度、濕度資料計(jì)算人體舒適度,得出該地平均每年舒適天數(shù)以及時(shí)段。錢妙芬和葉梅等[7]提出一個(gè)客觀、定量的評價(jià)氣候宜人度的數(shù)學(xué)模型。胡毅和朱克云等[8]對成都及附近等7個(gè)地區(qū)多年氣候資源及人體舒適指數(shù)進(jìn)行分級比較,得出這些地區(qū)的人體舒適指數(shù)的時(shí)間分布特征及對當(dāng)?shù)芈糜蔚挠绊憽ｑR麗君等[9]在溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)和著衣指數(shù)測定的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了綜合舒適指數(shù)模型。周永明等[10]建立了旅游適宜度綜合指標(biāo),得出高海拔地區(qū)旅游適宜度。

馬爾康位于青藏高原南緣、四川盆地西北部,北靠阿壩、紅原大草原,南與臥龍大熊貓自然保護(hù)區(qū)、小金四姑娘山緊鄰。全縣屬高原峽谷區(qū),地勢由東北向西南逐漸降低,地面海拔在2180～5301m,屬高原季風(fēng)氣候,具有“冬干夏濕、雨熱同季、日照充足、晝夜溫差大”的特點(diǎn),年均氣溫 8℃～9℃,年降水量753mm,年均日照2000小時(shí)以上,絕對無霜期120天。主要旅游景點(diǎn)有:哥鄰國王城遺址、廣場鍋莊、阿底民居、神秘的嘉絨切索神山、昌列寺。

氣候是重要的旅游資源,宜人的氣候是旅游的必要條件,決定了該地自然景觀概貌,影響旅游的淡、旺季[11]。因此,為了更好地發(fā)展旅游事業(yè),在對當(dāng)?shù)芈糜钨Y源做出具體規(guī)劃的同時(shí),也不能忽視對于氣候資源特征的分析與評價(jià)。下面從氣溫、相對濕度、風(fēng)速、降水等氣象因子討論并評價(jià)馬爾康地區(qū)的旅游氣候資源。

1 材料與方法

利用馬爾康縣氣象站(基本站)1966～2005年間逐日站點(diǎn)資料,對氣溫、相對濕度、風(fēng)速、降水等氣象因子進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并利用溫濕指數(shù)[4]、風(fēng)寒指數(shù)[12]、著衣指數(shù)[13]、綜合舒適指數(shù)[10],對馬爾康地區(qū)的旅游氣候舒適度進(jìn)行定量分析,確定出該地適宜旅游的天數(shù)以及季節(jié),旨在為馬爾康縣旅游氣候資源的全面開發(fā)與利用提供理論依據(jù),也為旅游者安排旅游活動(dòng)提供參考。

2 結(jié)果與分析

2.1 旅游氣候資源評價(jià)

2.1.1 氣溫

氣溫是否適宜是外出旅游活動(dòng)首先考慮的氣候因子,直接影響旅游氣候舒適度[14]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出,馬爾康多年平均氣溫為8.86℃。由圖1可知,40年來,馬爾康最低年平均氣溫出現(xiàn)在1992年,為7.74℃;最高年平均氣溫出現(xiàn)在2004年,達(dá)9.95℃,兩者之間相差為2.21℃;1992～2005年,年平均氣溫明顯有一個(gè)上升的趨勢,李川等[15]認(rèn)為20世紀(jì)90年代以來川西高原基本形成近50a來最溫暖時(shí)期。由圖2可見,馬爾康4～9月份的月平均氣溫較高,均高于年平均氣溫4℃左右;7月份月平均氣溫最高,為16.2℃;12月份月平均氣溫最低,為-4.6℃。從極端氣溫統(tǒng)計(jì)分析來看,就整個(gè)40a,最高日平均氣溫34.6℃(2002年7月16日),最低日平均氣溫-16.6℃(1982年12月26日);馬爾康四季冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑。

圖1 馬爾康1966～2005年年均氣溫變化趨勢

圖2 馬爾康1966～2005年月平均氣溫變化趨勢

2.1.2 相對濕度

空氣相對濕度也是影響旅游的重要因子,溫度和濕度的恰當(dāng)組合可以形成愜意的氣象環(huán)境,是影響人體舒適感的主要因子之一[16]。根據(jù)統(tǒng)計(jì)馬爾康地區(qū)多年月平均相對濕度可知(表1),馬爾康的年平均相對濕度為61%,6～10月份的月平均相對濕度均高于65%,但是由于該地最高氣溫月平均值僅為20℃左右,較高的相對濕度對人體影響較小。總體來看,馬爾康地區(qū)的空氣相對濕度讓人體感覺比較舒適。

2.1.3 風(fēng)速

從統(tǒng)計(jì)馬爾康地區(qū)的多年月平均風(fēng)速可看出(表1),馬爾康地區(qū)的年平均風(fēng)速為1.1m/s;月平均最大風(fēng)速1.4m/s,出現(xiàn)在3月和4月;月平均最小風(fēng)速0.8m/s,出現(xiàn)在12月。40a各月年際間風(fēng)速變動(dòng)在1m/s左右。整體來看,該地長年風(fēng)速較小,對開展旅游活動(dòng)比較有利。

2.1.4 降水

對馬爾康日降水資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),40a馬爾康只發(fā)生過兩次暴雨(50～99.9mm)天氣現(xiàn)象,分別出現(xiàn)在1983年6月和1992年5月;大暴雨及以上天數(shù)為0。由表1與表2可知,冬季月份多年平均降水天數(shù)小于5d,其他月份降水天數(shù)在10d以上,夏季降水天數(shù)最多;馬爾康地區(qū)多年平均降水天數(shù)大概為150d,其中小雨(陣雨)天數(shù)為120d,中雨天數(shù)為22d,暴雨天數(shù)為3d;由此可見,馬爾康地區(qū)全年出現(xiàn)降水天氣較多。但是,馬爾康地區(qū)全年出現(xiàn)10mm以上降水天數(shù)僅為25d,絕大部分降水天氣屬于小雨或陣雨天氣。綜上,馬爾康地區(qū)雖然降水天數(shù)較多但年總降水量較小。因此,降水可能對該地區(qū)旅游活動(dòng)的開展影響較小。

表1 1966～2005年各氣象要素月平均值與月積累量

表2 1966～2005年不同等級降水量的降水日數(shù)

2.2 旅游氣候舒適度評價(jià)

氣候是構(gòu)成旅游環(huán)境的重要因素,當(dāng)氣候各要素配合適當(dāng)時(shí),人們便會(huì)感覺到舒服,反之則感覺到不舒適。人們外出旅游,大多是選擇那些氣候宜人的地區(qū)和時(shí)段。由圖3可以看出,馬爾康地區(qū)溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、著衣指數(shù)年內(nèi)變化演變形勢基本上均以7月份為對稱軸的軸對稱圖形,根據(jù)軸對稱原則,分析對稱軸左側(cè)情況后,右側(cè)的情況可以通過對稱原理得到。下面選取1月、4月、7月對各項(xiàng)指數(shù)的年際變化進(jìn)行詳細(xì)分析。

圖3 溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、著衣指數(shù)年內(nèi)變化演變

2.2.1 溫濕指數(shù)變化

溫濕指數(shù)最初稱為有效氣溫,是通過氣溫和濕度的組合反映人體與周圍環(huán)境的熱量交換,是人類氣候感受的第一指標(biāo)。其計(jì)算公式如下:

式中:THI為溫濕指數(shù),t為攝氏氣溫;f為相對濕度。

由圖4知,40a馬爾康地區(qū)1月份溫濕指數(shù)基本分布在37～42,氣候?yàn)楹浠驑O冷,人體感覺為不舒適或極不舒適,1966～1980年溫濕指數(shù)呈上升趨勢,1980～2005年溫濕指數(shù)年際波動(dòng)較大;4月份溫濕指數(shù)基本分布在50～54,氣候?yàn)槠?人體感覺為較不舒適,溫濕指數(shù)年際波動(dòng)較小;7月份溫濕指數(shù)基本分布在59～63,氣候?yàn)榍鍥龌驔?人體感覺為舒適或非常舒適,1966～1992年溫濕指數(shù)呈波動(dòng)下降趨勢,1992～2005年溫濕指數(shù)呈波動(dòng)上升趨勢。由圖3知,馬爾康地區(qū)溫濕指數(shù)在7月份達(dá)最大值,人體感覺非常舒適;1月至7月,溫濕指數(shù)逐月上升,氣候由極冷轉(zhuǎn)變?yōu)闆?7月至12月,溫濕指數(shù)逐月降低,氣候由涼轉(zhuǎn)變?yōu)闃O冷;下半年溫濕指數(shù)的月際變化幅度明顯大于上半年。40a間,馬爾康地區(qū)溫濕指數(shù)總體變化較穩(wěn)定,個(gè)別年份波動(dòng)較大。

圖4 1月、4月、7月溫濕指數(shù)變化

2.2.2 風(fēng)寒指數(shù)變化

風(fēng)寒指數(shù)(WCI)表征的是不同環(huán)境下風(fēng)速與氣溫對裸露人體的影響。其物理意義是指皮膚氣溫為33℃時(shí),體表單位面積的散熱量(kcal/m2·h),根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)計(jì)算公式如下:

式中:WCI為風(fēng)寒指數(shù),t為攝氏氣溫,v為風(fēng)速。

由圖5可知,40年來馬爾康地區(qū)各月風(fēng)寒指數(shù)的變化大致上可以分為兩個(gè)階段:1966～1990年,風(fēng)寒指數(shù)總體變化趨勢為下降;1990～2005年,風(fēng)寒指數(shù)總體變化趨勢為上升,特別是7月份上升最為明顯;這與圖1中氣溫的年際變化趨勢大體一致。1月份風(fēng)寒指數(shù)基本分布在-675～-575,體感稍冷風(fēng);4月份風(fēng)寒指數(shù)基本分布在-510～-400,體感涼風(fēng);7月份風(fēng)寒指數(shù)基本分布在-350～-250,體感稍舒適風(fēng)。由圖3知,風(fēng)寒指數(shù)在8月份達(dá)最大值,體感舒適風(fēng),體表單位面積散熱量最少,人體感覺舒適;1月至8月由于氣溫升高,風(fēng)寒指數(shù)逐月上升,由體感冷風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w感舒適風(fēng);8月至12月由于氣溫降低,風(fēng)寒指數(shù)逐月下降,由體感舒適風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w感冷風(fēng);全年大部分月份的風(fēng)寒指數(shù)在-600～-300,體感涼風(fēng)。

圖5 1月、4月、7月風(fēng)寒指數(shù)變化

2.2.3 著衣指數(shù)變化

著衣指數(shù)是由澳大利亞學(xué)者Freitas提出的,考慮到人們通過穿衣來改變氣候帶來的不舒適情況,模型在實(shí)際研究中得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算式如下:

式中:t為攝氏氣溫,單位:℃;H代表人體代謝率的75%,單位:W/m2,文中取輕活動(dòng)量下的代謝率,此時(shí)H=87W/m2;a表示人體對太陽輻射的吸收情況,文中取0.06;R表示垂直陽光的單位面積土地所接收的太陽輻射,單位:W/m2;a是太陽高度角,取平均狀況,設(shè)緯度為β,夏季各地太陽高度角為90-β+23°26′,冬季時(shí)各地太陽高度角為 90-β-23°26′,春秋各地太陽高度角為 90-β;v為風(fēng)速,單位:m/s。

圖6 1月、4月、7月著衣指數(shù)變化

由圖6知,40a馬爾康地區(qū)1月份著衣指數(shù)基本分布在2.35～2.55,人們需要穿較厚的外套或者毛皮衣才能抵御寒冷,年際間著衣指數(shù)波動(dòng)較大;4月份著衣指數(shù)基本分布在1.5～1.75,人們需要穿著冬季常用服裝,1966～1990年著衣指數(shù)呈波動(dòng)上升趨勢,1990～2005年著衣指數(shù)呈波動(dòng)下降趨勢;7月份著衣指數(shù)基本分布在1.0～1.3,人們只需穿襯衫和常用便服,1966～1988年著衣指數(shù)呈波動(dòng)上升趨勢,1988～2005年著衣指數(shù)呈波動(dòng)下降趨勢。由圖3知,馬爾康地區(qū)著衣指數(shù)在7月份達(dá)最低值,氣溫對著衣指數(shù)的變化影響最為明顯;1～7月,由于氣溫升高,著衣指數(shù)逐月降低,人們所穿衣服厚度降低;7～12月,由于氣溫降低,著衣指數(shù)逐月升高,人們所穿衣服厚度也升高;下半年著衣指數(shù)的月際變化幅度明顯大于上半年。

2.2.4 綜合舒適指數(shù)及旅游氣候舒適期變化

綜合舒適指數(shù)是以溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)和著衣指數(shù)為基礎(chǔ),采用專家打分和層次分析法確定各分指數(shù)的權(quán)重,建立的旅游氣候舒適性綜合評價(jià)模型,其計(jì)算公式如下:

式中:XTHI、XWCI和XICL分別為溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)和著衣指數(shù)的分級賦值,0.6、0.3、0.1為各分指數(shù)的加權(quán)系數(shù)。其中7≤C≤9時(shí)為舒適;5≤C＜7時(shí)為較舒適;3＜C＜5時(shí)為較不舒適;1＜C≤3時(shí)為不舒適[10]。

由圖7看出,3～10月的綜合舒適指數(shù)均達(dá)到較舒適指標(biāo),表明這8個(gè)月均比較適合旅游;6、7、8月的綜合舒適指數(shù)均在7以上,表明這3個(gè)月為馬爾康全年最適宜旅游的月份。由圖8知,40a舒適天數(shù)基本處于110～130天,即馬爾康全年大概有1/3的天數(shù)非常適宜旅游。

1990年為舒適天數(shù)變化的一個(gè)拐點(diǎn):1966～1990年,舒適天數(shù)基本在125d左右波動(dòng);1990～2005年,舒適天數(shù)呈明顯波動(dòng)上升趨勢,舒適期延長,這可能與近年來川西高原氣候變暖[15]有關(guān)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算得各月舒適天數(shù)分別為:1、2、11、12月份均為0d;3月份0.6d;10月份2.8d;4月份6.1d;9月份15.4d;5月份 16.3d;6月份23.7d;8月份27.5d;7月份28.8d;其中,6、7、8月幾乎整個(gè)月都適宜旅游,5月和9月有一半的天數(shù)適宜旅游。統(tǒng)計(jì)40a來C≥7的開始日期和結(jié)束日期發(fā)現(xiàn):開始日期最早在3月18日,最晚在5月16日,開始日期基本分布在3月28日和4月25日附近,1992～2005年連續(xù)14年開始日期一直出現(xiàn)在3月份以后;結(jié)束日期最早在9月10日,最晚在11月2日,出現(xiàn)在9月份內(nèi)的基本集中在9月28日附近,出現(xiàn)在10月份內(nèi)的各年結(jié)束日期較分散。

圖7 綜合舒適指數(shù)年內(nèi)變化演變

圖8 1966～2005年舒適天數(shù)變化趨勢

3 結(jié)論與討論

馬爾康地區(qū)具有良好的旅游氣候資源。該地7月份平均氣溫最高,為16.2℃,12月份平均氣溫最低,為-4.6℃,從20世紀(jì)90年代開始該地處于近40年來最暖期,氣溫較適宜;各月平均相對濕度在44%～78%,但由于常年氣溫偏低,較高的相對濕度對人體舒適度影響較小;月平均風(fēng)速在0.8～1.4m/s,風(fēng)速較小,非常適宜旅游;全年降水日數(shù)在155d左右,其中120d左右為小雨或陣雨,降水日數(shù)主要集中在夏季(6、7、8月);研究發(fā)現(xiàn),1960～2006年川西高原的夏季降水有微弱增加的趨勢[17-19]。這在一定程度上降低了馬爾康地區(qū)最舒適月份(夏季)的旅游舒適度,影響游客的觀景體驗(yàn),但總體影響較小。

馬爾康地區(qū)溫濕指數(shù)和風(fēng)寒指數(shù)分別在7、8月份達(dá)最大值,著衣指數(shù)在7月份達(dá)最低值,因此,人體在7月份感覺最舒適;40a馬爾康地區(qū)溫濕指數(shù),風(fēng)寒指數(shù)和著衣指數(shù)總體變化較穩(wěn)定,個(gè)別年份波動(dòng)較大。通過對綜合舒適指數(shù)分析發(fā)現(xiàn),馬爾康全年最舒適期為6、7、8月,其中7月份舒適天數(shù)最多,幾乎整個(gè)月內(nèi)均適宜旅游。對馬爾康地區(qū)1966～2005年全年舒適天數(shù)統(tǒng)計(jì)得出,該地區(qū)全年大概有1/3的天數(shù)適宜旅游,旅游適宜期和較適宜期長達(dá)8個(gè)月。馬爾康與若爾蓋均位于川西高原北部,經(jīng)度接近,緯度相差兩度左右,若爾蓋海拔高度較馬爾康高800m左右。彭林英等[20]研究發(fā)現(xiàn),若爾蓋地區(qū)舒適的月份是7月和8月,相對舒適月份為6月和9月,與馬爾康地區(qū)舒適期基本相同,均適宜開展夏季避暑旅游。這與郭潔、胡毅等[21]認(rèn)為川西高原可以開展夏季避暑旅游的結(jié)論一致。

研究發(fā)現(xiàn)1992～2005年間年平均氣溫明顯有一個(gè)上升的趨勢。1990年為舒適天數(shù)變化的一個(gè)拐點(diǎn):1966～1990年,舒適天數(shù)基本在125d左右波動(dòng);1990年舒適天數(shù)達(dá)極小值;1990～2005年,舒適天數(shù)呈明顯波動(dòng)上升趨勢。陳超等[18]研究發(fā)現(xiàn),與1961～1990年相比,1991～2009年的年均氣溫較前一段升高了0.5℃,1961～2009年四川省的年均氣溫氣候傾向率為0.17℃/10a,氣溫總體呈升高的趨勢,川西高原地區(qū)增溫幅度大于盆地,1990年為川西高原氣溫變化的一個(gè)拐點(diǎn)。周永明等[10]認(rèn)為高海拔地區(qū)旅游適宜度,最高溫度起主要作用,太陽輻射、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度次之,風(fēng)再次之,濕度作用不大。在溫濕指數(shù),風(fēng)寒指數(shù)、著衣指數(shù)的計(jì)算公式中均有氣溫項(xiàng)。因此,對于馬爾康來說,氣溫是決定該地旅游氣候舒適度的最主要?dú)庀笠蜃印Ｔ诤０?000m以上的川西高原增溫與全球氣溫變暖基本一致[22]。因此,全球氣候變暖對馬爾康地區(qū)旅游也有一定的影響。

致謝:感謝成都信息工程學(xué)院2011年校級大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃資助項(xiàng)目(CX201101)對本文的資助

[1] LISE W,TOL RSJ.Impact of climate on tourism demand[J].Climatic Change,2002,55(4):42-49.

[2] 周蕾芝,周國模,應(yīng)眉.旅游活動(dòng)的適宜氣候指標(biāo)分析[J].氣象科技,1998,(1):60-63.

[3] W H TERJUNG.Physiologic climates of the Contentious United States:A Bio-climatic classification Based on man[J].Anal A.A.G,1966,5(1):141-179.

[4] J E OLIVER.Climate and man's Environment:An Introduction to Applied Climatology[M].New York:John Wiley&son's Inc,1973.

[5] DAVID D HOUGHTON.Handbook of Applied Meteorology[M].New York:John Wiley&Sons.Inc,1985.

[6] 錢妙芬,袁東升,杜遠(yuǎn)林.四川金堂縣生態(tài)旅游氣候資源評價(jià)[J].資源開發(fā)與市場,2005,21(2).

[7] 錢妙芬,葉梅.旅游氣候宜人度評價(jià)方法研究[J].成都?xì)庀髮W(xué)院學(xué)報(bào),1996,(3):128-134.

[8] 胡毅,朱克云,江毓忠.成都及附近地區(qū)旅游氣候資源研究[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào),2001,12.

[9] 馬麗君,孫根年,王潔潔.中國東部沿海沿邊城市旅游氣候舒適度評價(jià)[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2009,28(5):713-722.

[10] 周永明,王錫良,卿光勇.大九寨風(fēng)景區(qū)旅游適宜度分析與預(yù)報(bào)[J].四川氣象,2007,27(2):18-19.

[11] 張建萍.生態(tài)旅游理論與實(shí)踐[M].北京:中國旅游出版社,2001:87-911.

[12] 范業(yè)正,郭來喜.中國海濱旅游地氣候適宜性評價(jià)[J].自然資源學(xué)報(bào),1998,13(4):304-311.

[13] De Freitas C.Human climates of Nothern China[J].Atmospheric Environment,1979,13:71-77.

[14] 姚啟潤.旅游與氣候[M].北京:中國旅游出版社,1986.

[15] 李川,陳靜,朱燕君.川西高原近五十年氣候變化的初步研究[J].高原氣象,2003,(S1):138-144.

[16] 吳章文.旅游氣候?qū)W[M].北京:氣象出版社,2001:126-165.

[17] 陳權(quán)亮,劉曉冉,范廣洲,等.川西高原夏季降水變化特征及其異常年環(huán)流形勢[J].中國沙漠,2010,5:706-711.

[18] 毛文書,曾戢.川渝地區(qū)夏季降水變化氣候特征分析[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào),2010,4:172-178.

[19] 陳超,龐艷梅.氣候變化背景下四川省氣候資源變化趨勢分析[J].資源科學(xué),2011,33(7):1310-1316.

[20] 彭林英,曹金平,張艷菲,等.川西高原若爾蓋旅游氣候資源及旅游舒適期研究[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(5).

[21] 郭潔,姜艷,胡毅,等.四川省旅游氣候資源分析及區(qū)劃[J].長江流域資源與環(huán)境,2008,(5).

[22] 馬振鋒,彭駿,高文良,等.近40年西南地區(qū)的氣候變化事實(shí)[J].高原氣象,2006,(8).