衢州市旅游氣候舒適度評價*

張春陽 蘭小建 韓超 騰舟 陳江鋒

(1.浙江大學，浙江 杭州；2.衢州市氣象局，浙江 衢州 324000；3.浙江省氣象局，浙江 杭州 310002)

0 引 言

氣候舒適度是一項建立在人類機體和近地大氣之間的熱交換原理基礎上的生物氣象指標[1]，旨在從氣象角度評價人類在不同氣候條件下舒適感。開展氣候舒適度評價對于評價城市人居環境、科學指導旅游和日常出行等都具有重要價值和意義。早在1966年美國特吉旺(W H Terjung)就提出了氣候舒適性指數概念[2]。國內諸多學者也就旅游氣候舒適度、氣候宜人度評價和預報等進行了大量研究，為國內氣候旅游等資源開發奠定了基礎。[3-7]

衢州市位于浙江省西部，錢塘江上游。衢州市生態環境極好、區位優勢和旅游資源優勢明顯,是“浙閩贛皖”旅游金三角，華東旅游網絡的重要節點。本文基于前人研究及衢州市生態氣候特征，利用溫室指數、風效指數、度假氣候指數HCI對衢州市旅游氣候舒適度進行分析，旨在為衢州旅游規劃和相關重大項目決策提供參考。

1 資料與方法

利用常年(1981—2010)年衢州國家基本站的氣象要素資料和近6 a(2012—2017年)衢州市160個氣象自動觀測站點的觀測資料，并對缺測數據相應年份進行剔除。利用數理統計分析技術和GIS技術[8]，進行氣溫、降水等基本氣象要素時空分布特征分析，進一步開展旅游氣候舒適度特征分析。

IBMCI=(1.8Ta+32)-0.55(1-RH)×(1.8Ta-26)-3.2V1/2

(1)

ICI=(33-Ta)×(10V1/2+10.45-V)

(2)

ITHI=(1.8Ta+32)-0.55(1-RH)×(1.8Ta-26)

(3)

式(1)、(2)、(3)均為根據經驗公式得出的計算方法，Ta、RH、V分別代表環境溫度(℃)、相對濕度(用小數表示)、風速(m/s)，IBMCI為炎熱指數的一種變形，ICI為冷應力期間的失熱指標，ITHI為無風時悶熱的程度，是目前臺站在日常業務中用著舒適度預報較為普遍方法。

根據2012年3月1日實施的《中華人民共和國國家標準GBT 27963—2011人居環境氣候舒適度評價》的規定，計算方法及人居環境舒適度等級的劃分標準如表1。

表1 人居環境舒適度等級劃分表

溫濕指數計算公式：

I=Ta-0.55(1-RH)×(Ta-14.4)

I—溫濕指數，保留1位小數；

Ta—某一評價時段日最高溫度，單位為攝氏度(℃)；

RH—某一評價時段日平均空氣相對濕度(%)。

風效指數計算公式：

K—風效指數，取整數；

T—某一評價時段平均溫度，單位為攝氏度(℃)；

V—某一評價時段平均風速，單位為米每秒(m/s)；

S—某一評價時段平均日照時數，單位為時每天(h/d)。

氣候度假指數(HCI)的計算方法以及其旅游適宜度評判標準如下：

HCI=4I+2A+(3R+V)

HCI為氣候度假指數，由3個因子按照不同比例構成(表2)，他們分別是熱舒適度因子(TC)占40%，表示人體對溫度高低感覺，通過日最高溫度和日平均相對濕度(見溫濕指數I公式)；審美因子(A)通過云量的多寡表征，占20%；物理因子(P)通過降水量R和風速V表征，占40%。表3為度假氣候指數評分方案。表4為HCI旅游氣候分級標準。

表2 度假氣候指數(HCI)的構成

表3 度假氣候指數評分方案

表4 HCI旅游氣候分級標準 %

2 研究內容

2.1 四季分明、雨熱同步

氣溫是對人體影響最敏感的氣象要素之一，對1981—2010年衢州站溫度、降水觀測數據進行分析，結果如下：衢州站常年年平均氣溫為17.5 ℃。全年最冷月份為1月，平均氣溫5.5 ℃；最熱月份為7月，平均氣溫29.0 ℃(見圖1)。在夏季(6—8月)，高溫日數(≥35 ℃)平均日數27 d，高溫現象并不突出。在冬季(12月—次年2月)，低溫日數(≤0 ℃)平均日數18.5 d，說明冬季嚴寒出現概率低。衢州站春、夏、秋、冬四季節的平均氣溫分別為16.6 ℃、27.3 ℃、18.8 ℃和6.6 ℃，相鄰兩季溫差約10 ℃。衢州站常年年平均降水1665.2 mm；12月平均雨量最少，為54.5 mm；6月平均雨量最多，為297.3 mm(見圖1)。年平均雨日為158 d，3月平均雨日最多(19 d)，10—11月平均雨日最少(9 d)。結果表明，衢州市四季分明、雨熱同步，降水量大、雨日多。

圖1 衢州站常年月平均降水量與溫度分布圖

2.2 垂直氣候、類型多樣

衢州市地處金衢盆地西段，素有“七山一水二分田”之稱，地貌以衢江為中軸，向南北對稱展布，海拔逐漸提升，向南、北兩側依次為河谷平原緩坡崗地、低中丘陵、山地，地勢總體呈南北高、西矮、中平、東低。利用AcGIS繪制(精度30 m×30 m)高程DEM地形圖(見圖2),可見地形海拔差異大、地貌多樣。

圖2 衢州市高程DEM地形圖

衢州市氣候垂直特征顯著。根據衢州市區域內近6 a(2012—2017年)160個監測站點的平均溫度和平均降水量分布顯示(圖3，圖4)[9]：隨海拔升高，溫度總體呈現遞減趨勢。低海拔的河谷城區(0～150 m)年平均氣溫為14.8～17.9 ℃；低丘地區(150～250 m)為15.0～17.4 ℃；低丘地區(250～500 m)為14.8～16.7 ℃；低山地區及以上(大于500 m)最低小于13.8 ℃；總體看，年降水量隨海拔升高總體遞增。海拔100～150 m區域，年降水量約1145.5～1893.3 mm左右；150～500 m的區域，年降水量可達1314.0～2173.0 mm。在海拔500 m以上，年降水量達到1753.0～2291.7 mm。在垂直尺度上，年平均氣溫從17.9 ℃跨越至13.8 ℃以下，降水從1145.5 mm跨越至2291.7 mm。

圖3 2012—2017年年平均氣溫空間分布

圖4 2012—2017年年平均降水量空間分布

2.3 四季微風、濕光適宜

衢州站平均風速2.4 m/s，年平均最多風向ENE(東北東)。衢州市常年微風拂面，人體感覺十分舒適。衢州濕度和日照適宜(見圖5)年平均相對濕度為78.0%。各月相對濕度變化幅度不大。在冬末春初和梅汛期，相對濕度較大；在7—8月干熱季節和秋季相對濕度較小。衢州站年平均日照時數1785 h，以1—3月份日照時數較少，月平均不足100h，而7—8月份日照時數較多，月平均超過200 h。

2.4 氣候舒適度分析

根據衢州市近30 a(1981—2010年)氣溫、相對濕度和風速的氣候整編資料，算得衢州站各月人居環境舒適度溫濕指數I、風效指數K(見圖6)，按人居環境舒適度分級標準為5級，衢州市人居環境舒適度整體良好，舒適期長達4個月，2～4級適宜度占全年的50%。

圖5 衢州站常年各月平均相對濕度與日照時數

圖6 常年各月平均居住環境人體舒適度指數

5—6月和9—10月，溫濕指數I值介于18.5～24.0之間，風效指數K值介于-140.8～-279.6之間，3級舒適期長達4個月，健康人群感覺舒適；而盛夏(7—8月)衢州市人居環境舒適度為5級時段，溫濕指數I值介于26.6～26.9之間，比3級閾值略偏高，風效指數K值介于-30.6～-46.9之間，健康人群有熱感，較不舒服；4月和11月是春季和秋末期，溫濕指數I值介于13.5～16.8之間，風效指數K值介于-342.8～-416.8之間，人居環境舒適度雖然為2級，總體感覺偏冷較不舒服；12月和1—3月冬季和初春期間溫濕指數I值介于6.5～11.6之間，風效指數K值介于-499.8～-627.0之間，人居環境舒適度為1級寒冷，健康人群感覺很冷，不舒服。

2.5 適游期分析

利用2013年Tang[10]最新提出的度假氣候指數(Holiday Climate Index，HCI)HCI選用“云量”替代了TCI中的“日照”因子，其考慮了云的觀賞性；HCI反映的時間尺度比TCI也相應有提高。

衢州度假氣候指數(HCI)分析結果(見表5)表明：1—3月，HCI值與全年溫度分布水平一致，處于較低水平，4—5月趨于升高，HCI達到適宜等級。6月進入梅汛期，雨日多、雨強、雨量大，降雨對公眾旅游出行、游覽觀光會產生更多不便，故6月份衢州HCI值表現為下降趨勢；7—8月出梅后以高溫天氣為主，HCI和6月相比趨勢平穩略有升高，為適宜等級；10月是很適宜度假的時期。由各月HCI分析，高溫、嚴寒、降水集中等惡劣天氣因素仍會影響人們出游，這些因素HCI也均已考慮在內。

表5 1981—2010年衢州各月度假氣候指數(HCI)

按度假旅游指數(HCI)的旅游適宜期評級分類標準，衢州全年都適宜旅游出行。其中，4個月份(1～3月和6月)為度假旅游的“可以接受期”；7個月份(4—5月、7—9月、11—12月)為度假旅游的“適宜期”；而10月是度假旅游的“很適宜期”。10月份也是衢州雨日全年最少，秋高氣爽，光照、溫度、濕度、云量較為適中的月份，恰好與國內的“十一”黃金周相吻合。

3 結 語

1)衢州市四季分明，雨熱同步；降水量大，雨日多。衢州站年平均氣溫為17.5 ℃，州站年平均降水1665.2 mm。

2)隨海拔升高，衢州市呈現溫度總體遞減、降水總體增多趨勢。垂直尺度上，年平均氣溫由17.9 ℃跨越至13.8 ℃以下；年降水量由從1145.5 mm跨越至2291.7 mm。

3)衢州市四季微風、濕光適宜。年平均風速2.4 m/s，年平均相對濕度為78.0%，年平均日照時數1785 h。

4)常年人居環境舒適指數長達4個月，2～4級適宜度占全年的50%。5—6月和9—10月，溫濕指數I值介于18.5～24.0之間，風效指數K值介于-140.8～-279.6之間，3級舒適期長達4個月，健康人群感覺舒適。

5)按度假旅游指數HCI的旅游適宜期評級分類標準，衢州全年都適宜旅游出行。其中，所有月份達到“可接受期”及以上，7個月份為度假旅游的“適宜期”；而10月是度假旅游的“很適宜期”。

6)隨著“兩山”理念深入，如何提升氣象的為“浙西大花園”建設重大戰略服務的保障支撐能力；提供人性化、精細化的旅游宜人度等級預報等及相關平臺建設；氣象優質服務助力“美麗鄉村”建設等，均有待進一步研究思考。