昌平十三陵景區(qū)氣候舒適度與客流量變化相關(guān)分析

劉 丹，田東霞，張建麗，王 娟，焦子奇

(北京市昌平區(qū)氣象局，北京 102200)

昌平區(qū)位于北京西北部，上風(fēng)上水，環(huán)境優(yōu)美，空氣清新，歷史悠久，人文景觀薈萃，是久負(fù)盛名的歷史文化名城和旅游圣地。明十三陵陵區(qū)周圍三面環(huán)山，山明水秀，景色宜人，既是世界文化遺產(chǎn)，也是全國(guó)重點(diǎn)的文物保護(hù)單位。

氣候?qū)β糜萎a(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用，氣候的適宜性會(huì)直接影響出行者的出行目的和出行行為等。氣候舒適度及氣候趨勢(shì)的變化是重要的旅游資源，國(guó)內(nèi)外多位學(xué)者對(duì)旅游和氣候之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。Houghton和Yaglou[1]提出了有效溫度。Terjung等[2-4]提出了舒適指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、著衣指數(shù)等模型，氣候?qū)θ梭w舒適感覺(jué)的影響也進(jìn)入了定量研究階段。國(guó)內(nèi)學(xué)者利用溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、著衣指數(shù)和人體舒適度指數(shù)等。開(kāi)展了不同空間尺度旅游氣候舒適度的變化研究[5]，結(jié)果表明，不同地域整體旅游氣候舒適度變化仍有差異，需針對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行細(xì)化研究。利用十三陵2009—2020年氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)年、季和月氣象條件變化規(guī)律，以期為昌平區(qū)旅游氣候資源開(kāi)發(fā)利用、區(qū)域旅游規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

選取2009—2020年間十三陵站常規(guī)氣象要素，包括氣溫、相對(duì)濕度、降水量值、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)等，利用統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)要素的極值、平均值、天氣現(xiàn)象發(fā)生頻次等進(jìn)行分析，反映一段時(shí)間內(nèi)十三陵地區(qū)氣象條件的變化。

1.2 舒適度評(píng)價(jià)模型和標(biāo)準(zhǔn)

按照《GB/T27963-2011 人居環(huán)境氣候舒適度評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外針對(duì)氣候舒適度研究模型，采用溫濕指數(shù)THI、風(fēng)效指數(shù)K和穿衣指數(shù)ICL進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)算，基于以上結(jié)果計(jì)算綜合指數(shù)C對(duì)昌平區(qū)氣候舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

溫濕指數(shù)(THI)計(jì)算公式為：

THI=(1.8t+32)-0.55(1-f)·(1.8t-26)

(1)

式(1)中，t代表攝氏溫度(℃)；f代表空氣的相對(duì)濕度(%)。

風(fēng)效指數(shù)(K)計(jì)算公式為：

(2)

2 結(jié)果分析

2.1 十三陵氣象條件分析

2.1.1 年變化

2009—2020年，平均氣溫為13.5℃，平均氣溫均呈上升趨勢(shì)，上升趨勢(shì)為0.10℃/年，平均高溫日數(shù)為23 d。2009—2020年，極端最高氣溫為43.5℃，出現(xiàn)在2014年5月29日；極端最低氣溫為-17.4℃，出現(xiàn)在2016年1月23日；最高氣溫多出現(xiàn)在6—7月，最低氣溫出現(xiàn)在12月至次年1月。年平均日照時(shí)數(shù)214.3 h。平均相對(duì)濕度為50%，呈現(xiàn)緩慢升高趨勢(shì)。年平均風(fēng)速為2.7 m/s，年極大風(fēng)為28.8 m/s，出現(xiàn)在2011年5月30日。平均累計(jì)降雨量455.4 mm，呈逐年上升趨勢(shì)，平均暴雨日數(shù)為1.4 d。

圖1 2009—2020年十三陵氣象要素年變化時(shí)序圖Fig.1 Sequence of annual variation of meteorological factors of Ming Tombs from 2009 to 2020

2.1.2 季變化

據(jù)統(tǒng)計(jì)，昌平區(qū)四季分明，春秋季氣溫在13℃～15℃，夏季氣溫26.2℃，冬季平均氣溫在-1.4℃。極端氣溫分布見(jiàn)表1，其中，春夏秋三季極端氣溫超過(guò)40℃，溫度存在極端性。十三陵各個(gè)季節(jié)的平均氣溫逐年變化均以不同程度呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中春季季節(jié)氣溫上升趨勢(shì)最大，為1.8℃/10年，其次是冬季為1.6℃/10年，夏秋季氣溫上升趨勢(shì)最小，不足1℃/10年。

表1 2009—2020年十三陵站四季氣象要素對(duì)比Tab.1 Comparison of meteorological factors of four seasons of Ming Tombs from 2009 to 2020

平均相對(duì)濕度春季和冬季較低，為39%～40%，夏季和秋季濕度較高，為50%～70%，其中春夏兩季濕度呈緩慢上升趨勢(shì)，秋冬季濕度呈下降趨勢(shì)。

平均風(fēng)速春季和冬季較夏秋季略偏大，春季和冬季平均風(fēng)速分別為2.8 m/s、3.0 m/s，夏季和秋季為2.5～2.6 m/s，風(fēng)速較大，平均風(fēng)速逐年變化趨勢(shì)較為平穩(wěn)，整體呈減小趨勢(shì)。整體而言，春季偏干，風(fēng)速較大，夏季濕熱；秋季氣溫、濕度、風(fēng)速條件均較為適宜，冬季干冷，風(fēng)速較大。

2.2 十三陵舒適度評(píng)價(jià)

2.2.1 季節(jié)舒適度指數(shù)分析

按照季節(jié)氣象條件，計(jì)算得到不同季節(jié)氣候舒適度指數(shù)。十三陵春季和秋季舒適度指數(shù)較為相近，溫濕指數(shù)等級(jí)均為B，清涼舒適。風(fēng)效指數(shù)等級(jí)均為A，體感為舒適風(fēng)。穿衣指數(shù)等級(jí)春季為A，適宜襯衫和常用便服，秋季為B，適宜春秋常用便服。氣候舒適度綜合指數(shù)均為舒適和較舒適，非常適宜出行和旅游。夏季溫濕指數(shù)為D，體感悶熱不舒適。風(fēng)效指數(shù)為C，為暖熱。穿衣指數(shù)等級(jí)為C，適宜穿短袖開(kāi)領(lǐng)衫類衣物。氣候舒適度綜合評(píng)價(jià)為較不舒適，不宜開(kāi)展旅游活動(dòng)。冬季溫濕指數(shù)等級(jí)為E，體感極冷，極不舒適。風(fēng)效指數(shù)等級(jí)為B，體感涼。穿衣指數(shù)等級(jí)為D，適宜便服堅(jiān)實(shí)外套。氣候舒適度綜合評(píng)價(jià)為不舒適，不宜外出旅游。

2.2.2 月舒適度指數(shù)分析

從溫濕指數(shù)看，十三陵5月和9月溫濕指數(shù)為B，人體感覺(jué)溫暖舒適。4月和10月溫濕指數(shù)等級(jí)為B，人體感覺(jué)清涼舒適，適宜旅游活動(dòng)。6月溫濕指數(shù)為C，體感為氣候偏熱。7—8月悶熱，3月和11月偏冷，適宜等級(jí)較低。12月和1月氣候極冷，2月寒冷，不適宜旅游。平均風(fēng)速較大，在2.7 m/s左右，9月風(fēng)寒指數(shù)為A，人體感覺(jué)為舒適；5—8月風(fēng)效指數(shù)為B，體感為暖，3—4月和10月風(fēng)寒指數(shù)為B，體感為涼，較舒適。11—12月和2月風(fēng)效指數(shù)為C，體感冷涼，1月為冷。

穿衣指數(shù)4—5月和9月為A，可著便服和襯衫，適宜外出；6月穿衣指數(shù)為B，適宜輕便夏裝。10月穿衣指數(shù)為B，適宜秋季常用便裝。7—8月穿衣指數(shù)為C，適宜短袖。1月穿衣指數(shù)為E，穿著適宜羽絨或毛皮衣類。其余月份穿衣指數(shù)為D，適宜堅(jiān)實(shí)外套。

從綜合指數(shù)來(lái)看，4月和9—10月為舒適氣候，3、5—6、11月氣候較舒適，適宜旅游。其余月份為較不舒適或不舒適。

表2 十三陵氣候舒適度分指數(shù)及綜合指數(shù)Tab.2 Climate comfort sub-index and comprehensive index of Ming Tombs

2.3 客流量年變化

十三陵景區(qū)2016—2019年客流量變化與居庸關(guān)相似，呈三峰型，整體客流量較居庸關(guān)偏高，其中4—5月、7—8月和10月為旺季，客流量占全年客流量的58%。

2.4 客流量變化與舒適度相關(guān)性分析

十三陵景區(qū)的人文景區(qū)，受到暑假和黃金周影響較大，采用“虛擬指數(shù)”對(duì)節(jié)假日等因素的影響進(jìn)行處理，以客流量月指數(shù)、氣候舒適度綜合指數(shù)和虛擬指數(shù)為基礎(chǔ)，利用最小二乘法建立回歸方程，通過(guò)分析客流量的月指數(shù)變化與氣候舒適度條件的關(guān)系，總結(jié)旅游活動(dòng)與氣候的相關(guān)性。

4 結(jié)語(yǔ)

2009—2020年十三陵三站氣象要素年變化規(guī)律中，平均氣溫呈上升趨勢(shì)，平均相對(duì)濕度呈升高趨勢(shì)，年均風(fēng)速較大，但呈減小趨勢(shì)。四季分明，春季偏干，風(fēng)速較大，氣溫適宜；夏季濕熱；秋季氣象條件均較為適宜；冬季干冷，風(fēng)速較大。其中春季和秋季氣象條件較適宜出行。各月氣象要素年變化規(guī)律明顯，其中7—8月氣溫高，濕度大，風(fēng)速小，降水偏多；12月和1月氣溫低，濕度小，風(fēng)速偏大，降水少；4月和9月氣象條件適宜出行和旅游，其他月份氣象條件較為適宜。春秋季舒適度指數(shù)等級(jí)為舒適或較舒適，夏季和冬季為較不舒適和不舒適，氣候舒適期3個(gè)月，氣候較舒適期4個(gè)月，較不舒適或不舒適為5個(gè)月，全年適宜旅游期較長(zhǎng)，氣候條件較為理想。