嚴天鶴,李曉斌,楊艷軍,陳錦倫
(1.漾濞縣氣象局,云南漾濞672500;2.大理國家氣候觀象臺,云南大理671003;3.大理市氣象局,云南大理671003)
人居環境由多種尺度、多種形式的人工環境和自然環境相組合而成,其中自然環境是由氣候、植物、地質、土壤等多因子組成,具有明顯的地域性特征。自然環境是城市是否宜居的決定性因素之一,氣候舒適度在很大程度上決定著人居環境的舒適與否[1]。隨著全球的氣候變化,人們對所生活的環境質量要求越來越高,氣候舒適度逐漸成為人們選擇居住環境的重要參考指標,氣候舒適度已經成為衡量宜居城市的重要因子,因此開展氣候舒適度評價,對客觀評價一個城市的人居環境、旅游資源開發等具有重要價值和參考意義[2]。
近年來,國內外研究學者對氣候舒適度開展了大量工作,早在1973 年Oliver[3]利用溫度、風速、日照和濕度等氣象資料對氣候舒適性開展了研究。2012年,Fanger[4]綜合考慮環境因素、人體代謝、服裝熱阻等各種因素的影響建立舒適度機理模型。黎大美等[5]、梁文希[6]、張清華等[7]、劉金麗等[8]利用溫濕指數、風效指數、著衣指數和綜合舒適度指數對區域人居環境氣候舒適度進行分析評價。劉麗珺等[9]、王汶等[10]基于GIS 對區域氣候舒適性進行研究。另外,還有部分專家學者對區域旅游氣候舒適度及時空變化特征進行了分析[11-18]。
漾濞縣境內的點蒼山西坡是大理蒼山國家地質公園、國家級蒼山洱海自然保護區、國家級風景名勝區的重要組成部分,因盛產全國知名的“漾濞核桃”而被國務院命名為“中國核桃之鄉”,萬畝核桃生態園就位于蒼山西坡,境內森林覆蓋率達80.45%,被譽為“綠色天堂”,具有天然的生態環境優勢。同時,漾濞地處低緯高原,具有“冬無嚴寒,夏無酷暑”的氣候特征,因此漾濞縣近年來大力發展旅游業,在氣象方面提出旅游+氣象的發展模式,但區域氣候舒適度如何并不十分清楚,本文旨在通過漾濞人居環境氣候舒適度評價,為全域旅游發展規劃的編制、“中國天然氧吧”的創建等方面提供參考依據。
漾濞縣位于云南省大理州中部,洱海及點蒼山之西,境內最高點為點蒼山馬龍峰海拔4122.0m,最低海拔1174.0m,地勢自北向南逐漸降低,國土總面積1860km2,山區占98.4%,轄4 鎮5 鄉。縣氣象局(站)位于縣城周邊,海拔1626.1m,近30年年平均氣溫16.5℃,年平均降水量1011.7mm,年平均風速1.4m/s,全年日照時數2239.8h。
選用漾濞縣國家氣象觀測站30a(1986~2015年)的氣溫、濕度、風速、日照資料,同時選取境內區域六要素自動氣象站中的太平、光明、雞街、順濞站點2015年的氣溫、濕度、風速資料,區域站日照時數采用縣氣象觀測站30a平均值。
以《人居環境氣候舒適度評價》[19]等級指標和評價方法為依據,利用氣溫、濕度計算溫濕指數,利用風速、日照、氣溫計算風效指數,并按評價方法對溫濕指數和風效指數進行評判,確定評價時段內漾濞縣各海拔區域的舒適度等級。
溫濕指數(I)是描述人體對環境溫度和濕度綜合感受的指數,風效指數(K)是描述人體對風、溫度和日照綜合感受的指數。考慮到溫度、濕度、風速、日照對人體舒適度的影響,將這些氣象要素作為影響人體舒適度的主要因素,用溫濕指數和風效指數作為環境舒適度的評價指標。
溫濕指數(I)和風效指數(K)的計算公式如下:
I=T-0.55×(1-RH)×(T-14.4) (1)
K=-(10V+10.45-V)(33-T)+8.55S (2)
式中T為評價時段平均溫度(℃),RH為評價時段平均空氣相對濕度(%),V 為評價時段平均風速(m/s),S 為評價時段平均日照時數(h/d),I 保留1 位小數,K取整數。將計算的溫濕指數和風效指數的結果按照人居環境舒適度等級劃分為5 個等級5 種感覺程度,如表1所示。

表1 人居環境舒適度等級劃分表
根據《人居環境氣候舒適度評價》的評價方法,當溫濕指數和風效指數不一致時,冬半年使用風效指數,夏半年使用溫濕指數。當評價時段平均風速大于3m/s的地區使用風效指數。
運算上述(1)、(2)兩個公式得到漾濞縣縣城區域各月I、K指數并將其指數轉換成相應的氣候舒適度感覺程度,按評價方法形成最終評價,如表2所示。
從表2可看出,漾濞縣縣城區域溫濕指數I感覺程度達到“舒適”的為5~10 月,風效指數K 感覺程度達到“舒適”的為4~10月,由此可見,兩種指數對4 月、11 月和12 月的評價不一致,根據《人居環境氣候舒適度評價》的規定:“當溫濕指數和風效指數不一致時,冬半年使用風效指數,夏半年使用溫濕指數。”,由于11~4月為漾濞縣的冬半年,4月、11月和12 月應使用風效指數的評價結果,因此,漾濞縣縣城區域人居環境氣候舒適度達到“舒適”最終評價為4~10 月,長達7 個月,主要集中在夏半年,并且無“熱”和“悶熱”的感覺。
以同樣方法對境內區域氣象站太平(海拔2416.0m)、光明(海拔2143.0m)、雞街(海拔1489.0m)、順濞(1420.0m)的氣象資料進行計算評價分析,以探討漾濞縣氣候舒適度達到“舒適”的空間分布情況,如表3所示。
從表3可看出,漾濞縣境內氣候舒適度達到“舒適”的月份,在海拔2416.0m(太平)及以上地區無“舒適”月份;在海拔2143m(光明)及以下地區達到5個月以上;隨著海拔的降低,在海拔1626.1m(縣城區域)及以下地區長達7~9 個月,時間分布上主要在夏半年,并且境內氣候無“熱”和“悶熱”的感覺,因此,海拔1626.1m及以下地區特別適合避暑旅游。

表2 漾濞縣縣城區域各月I、K指數及感覺程度劃分

表3 漾濞縣各海拔點各月氣候舒適度感覺程度
(1)漾濞縣境內海拔2416.0m(太平)及以上地區無“舒適”月份;在海拔2143m(光明)及以下地區達到5個月以上;隨著海拔的降低,在海拔1626.1m(縣城區域)及以下地區長達7~9 個月,時間分布上主要在夏半年,并且境內氣候無“熱”和“悶熱”的感覺。
(2)漾濞縣境內海拔1626.1m 以下地區氣候舒適月份長達7~9個月,遠高于“中國天然氧吧”申報條件之一“氣候條件優越,一年中人居環境氣候舒適度達‘舒適’的月份不少于3個月”的標準要求,特別適合作為避暑旅游勝地進行開發利用。
(3)由于區域自動站的資料年限較短,對氣候舒適度評價結果的客觀性有一定的影響,待未來有長時間的資料序列后,需重新進行評估和訂正。