鄭燕清+傅志軍+薛甜甜

摘要：根據(jù)廣西壯族自治區(qū)22個臺站1960-2015年氣象數(shù)據(jù)，采用溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、著衣指數(shù)及綜合舒適度指數(shù)等4個氣候舒適度評價模型，計算得到其各月舒適度等級值、時段與年綜合舒適度指數(shù)，在此基礎(chǔ)上通過GIS空間插值得到廣西地區(qū)綜合舒適度指數(shù)空間分布圖，并對氣候舒適度的稀缺性進行了分析。結(jié)果表明，廣西的氣候舒適期長度多在4～5個月，主要在冬半年；空間分布上，廣西各地區(qū)的綜合舒適度指數(shù)差異不大，呈由西北向東南遞減的趨勢；廣西中南部地區(qū)的氣候舒適期以冬季適宜型為主，具有較高的稀缺性。

關(guān)鍵詞：氣候舒適度；評價；舒適度指數(shù)；廣西壯族自治區(qū)

中圖分類號：P49 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）23-4497-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.23.019

Abstract： According to the weather data of 22 stations in Guangxi Zhuang Autonomous Region from 1960 to 2015， four climate comfort evaluation models， including the temperature-humidity index， index of wind effect， index of clothing and comprehensive comfort index， were used to calculate the comfort level and time of each month and annual comprehensive comfort index. Based on this， the spatial distribution of comprehensive comfort in Guangxi area was obtained by GIS spatial interpolation， and the scarcity of climate comfortableness was analyzed. The results show that the climate comfort period in Guangxi is more than 4 to 5 months， mainly in the winter half year. The spatial distribution of the comprehensive comfort index in Guangxi is not significant， which is decreasing from northwest to southeast. The climate comfort period in the southern region is dominated by winter， and it has high scarcity.

Key words： climate comfortableness； evaluation； comfort index； Guangxi Zhuang Autonomous Region

氣候舒適度是評價一個地區(qū)氣候條件、指導(dǎo)外出活動的重要依據(jù)。氣候舒適度有多種稱謂，如氣候宜人性、人居氣候舒適度或旅游氣候舒適度等。氣候舒適度是氣溫、日照、風(fēng)速、濕度等多種體感要素在氣象視角下的綜合反映，是對氣候資源進行橫向比較與科學(xué)評判的重要指標之一[1]。現(xiàn)今人類比以往任何時候都希望了解正在變化的星球，而氣候的適宜性因直接被人體感知而日益受到公眾重視。有關(guān)氣候舒適度的研究已有近百年的歷史[2]。20世紀20年代，Houghton等[3]通過室內(nèi)人體感知試驗，提出等舒適線和有效溫度指數(shù)概念，當時其考慮要素僅包括氣溫和濕度，但由此開啟了采用針對性經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛯夂蚴孢m度進行基于統(tǒng)計結(jié)果的定量化評價的序幕；1966年，氣候舒適性指數(shù)（Climate comfortable index）的概念由Terjung正式提出[4]。隨著研究的深入，綜合考慮地理緯度、空氣溫度、濕度、太陽輻射、風(fēng)速和衣著等因素的具有普適性的模型被相繼提出[5]，如有效溫度指數(shù)、濕球黑球溫度指數(shù)、不舒適指數(shù)、著衣指數(shù)等，并被廣泛應(yīng)用于工作環(huán)境的醫(yī)學(xué)檢驗、城市規(guī)劃設(shè)計、氣象風(fēng)險評價、旅游氣候資源評估等領(lǐng)域。

采用多種氣候舒適度評價指數(shù)的綜合舒適度評價模型能夠較為全面、真實的反映一個地區(qū)的實際氣候適宜性狀況，在地區(qū)旅游氣候資源開發(fā)指導(dǎo)等方面具有較強的參考價值。旅游活動具有季節(jié)性特征，受氣候因素影響較大。一個地方的氣候舒適性及其持續(xù)期長短直接影響旅游時間的長短和游客旅游目的地的選擇，甚至影響人們對地方的地理認知與判斷?？茖W(xué)定量地研究廣西壯族自治區(qū)（簡稱廣西）的氣候舒適性是準確認識廣西各地氣候適宜性差異的必然選擇。同時這種認識也有利于指導(dǎo)游客合理規(guī)劃時間行程，更為旅游經(jīng)營管理部門整合地區(qū)旅游資源、合理開發(fā)提供必要參考。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

廣西地處中國西南邊陲，云貴高原東南邊緣，是西部大開發(fā)前沿和當前國家“一帶一路”戰(zhàn)略的重要節(jié)點和通道。位于20°54′-26°23′N、104°26′-112°04′E，與云南、貴州、廣東等省相鄰。石灰?guī)r廣布，再加之南亞熱帶季風(fēng)氣候所帶來的豐沛降雨，形成大量姿態(tài)萬千、風(fēng)光旖旎的峰叢、峰林、溶洞等喀斯特景觀，構(gòu)成了廣西自然旅游資源的主體。

1.2 數(shù)據(jù)來源

所涉及的氣象資料來源于經(jīng)過質(zhì)量控制的中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http：//data.cma.cn）中的中國地面氣候資料月值數(shù)據(jù)集，包括廣西22個氣象站點，1960年1月至2015年12月，共計55年的月平均氣溫、相對濕度、風(fēng)速和日照時間數(shù)據(jù)。其中，少許站點存在部分月份值缺測情況，融安站1968年2月數(shù)據(jù)及鳳山站1997年7月的平均風(fēng)速數(shù)據(jù)缺測，本研究采用5年移動平均法對缺測數(shù)據(jù)予以補值。

1.3 研究方法

溫濕指數(shù)（THI，Temperature-humidity index）[6]、風(fēng)效指數(shù)（WEI，Index of wind effect）[7]和穿衣指數(shù)（ICL，Index of clothing）[8]以其準確性和可計算性而在氣候舒適度評價中得到廣泛的應(yīng)用[9-11]，因此選取這3項指標對云貴地區(qū)的氣候舒適度進行分析，其等級分級標準、對應(yīng)的人體感覺及評分賦值[12]見表1。

1）溫濕指數(shù)。又稱有效溫度，表征溫暖環(huán)境下，溫度和濕度的組合對人體熱交換的影響，是人體氣候感知的首要指標。計算式為：

THI=（1.8t+32）-0.55（1-f）×（1.8t-26） （1）

式中，THI為溫濕指數(shù)；t為攝氏氣溫（℃）；f為相對濕度（%）。

2）風(fēng)效指數(shù)。由風(fēng)寒指數(shù)（WCI，Wind chill index）發(fā)展而來。反映在寒冷環(huán)境下，氣溫與風(fēng)速通過對人體散熱率的作用而影響人體舒適感。其計算公式為：

WEI=-（10■+10.45-V）（33-t）+8.55·S （2）

式中，WEI為風(fēng)效指數(shù)；V為風(fēng)速（m/s）；t為攝氏氣溫（℃）；S為日照時間（h/d）。

3）著衣指數(shù)。在前兩個評價模型的基礎(chǔ)上進一步考慮在實際環(huán)境中衣著對人氣候舒適感的影響，是對人用衣著保持體溫平衡概念模型的量化。計算公式為：

ICL=■-■ （3）

式中，ICL為著衣指數(shù)；t為攝氏氣溫（℃）；H代表人體代謝率的75%（W/m2），本研究取87 W/m2；a 表示人體衣著對太陽輻射的吸收狀況，其大小與衣料反照率、人體姿勢以及太陽輻射狀況有關(guān)，本研究取0.06，這是a的最大值，對應(yīng)于黑色衣料；R為太陽常數(shù)（W/m2），本研究取1 367 W/m2；α表示地區(qū)的太陽高度角，在此，太陽直射點緯度統(tǒng)一取平均狀況，春秋季0°，冬夏季23°26′；V為風(fēng)速（m/s）。

4）綜合舒適度評價模型。參考劉清春等[13]與馬麗君等[14]提出的氣候舒適度綜合評價方法，采用專家打分和層次分析法對溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和著衣指數(shù)進行加權(quán)綜合，得出氣候舒適度綜合評價模型，計算公式為：

C=0.6XTHI+0.3CXWEI+0.1XICL （4）

式中，XTHI、XWEI和XICL分別為溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和著衣指數(shù)的分級賦值；0.6、0.3、0.1為各分指數(shù)的權(quán)系數(shù)。其中，7≤C≤9時為舒適；5≤C<7時為較舒適；3

2 結(jié)果與分析

2.1 月氣候舒適度指數(shù)分析

根據(jù)綜合舒適度指數(shù)評價模型對廣西22個站點的各月平均綜合氣候舒適度進行計算并進行舒適度等級劃分，結(jié)果如表2所示。

從部分要素出發(fā)的3個氣候舒適度評價指數(shù)，經(jīng)過組合，刻畫出廣西各地不同的氣候舒適度。結(jié)果顯示，廣西地區(qū)的氣候適宜期可達4～5個月，適宜氣候年內(nèi)持續(xù)時間較長，自北向南，廣西各地氣候舒適月份的年內(nèi)分布呈現(xiàn)有規(guī)律的變化，舒適期分布表現(xiàn)出較為明顯的緯度地帶性。北部的桂林、河池、柳州、賀州等地氣候舒適期多分布在3-4月和10-11月，其中河池和鳳山在2月就已進入舒適期；中部地區(qū)，那坡至梧州一線，適宜期主要分布在2-3月及11-12月；南寧以南的桂南地區(qū)舒適期則從11月持續(xù)到次年3月，長且連續(xù)。較舒適月份的分布上，中北部地區(qū)主要在1-2月、5月、10月和12月，南部地區(qū)則集中分布在4月和10月，而那坡、靖西等地5-9月都較為舒適。較不舒適月份主要分布在5-9月，盛夏時節(jié)則多為不舒適月份，人體感覺悶熱，且隨著緯度的降低，不適宜月數(shù)量逐漸增加，至欽州、北海等北部灣地區(qū)，整個夏季都為不適宜，戶外活動需要注意防暑防曬。桂林、蒙山等東北部山區(qū)以及處于云貴高原邊緣的西北部地區(qū)由于海拔和緯度都較高，較其他地區(qū)涼爽，全年無不舒適期。

2.2 年綜合氣候舒適度的空間分布

使用ArcGIS軟件的Kriging插值功能，對由月綜合舒適度指數(shù)求和得到的年綜合舒適度指數(shù)進行空間柵格可視化處理，得到廣西氣候綜合舒適度指數(shù)的空間分布狀況（圖1）。由圖1可直觀看到廣西各地年綜合氣候舒適度指數(shù)的空間差異，即舒適度指數(shù)大致由西北向東南遞減，但各地指數(shù)差異不是太大，大部分地區(qū)集中在65～70。龍州地區(qū)的指數(shù)為64.2，為全區(qū)最低值；最高值出現(xiàn)在云貴高原邊緣的靖西，達78.4。

2.3 氣候舒適度稀缺性評價

適宜期越長，代表一個地區(qū)適宜戶外活動的時間越充分，發(fā)展戶外相關(guān)產(chǎn)業(yè)的氣候條件愈優(yōu)越，這是以往的氣候舒適度評價的著力點。但現(xiàn)實中由于氣候適宜期所處時段的稀缺性而帶來的稀缺價值卻往往被人們忽略，而這又是一個相當重要的評價指標。例如海南島，由于稀缺的熱帶濱海資源而成為冬季旅游市場的“寵兒”，而金秋時節(jié)全國大部分地區(qū)適宜的氣候則起到了稀釋客流的作用。因此，在一定區(qū)域范圍內(nèi)，越少的舒適月份稀缺價值越高，越具有“市場競爭力”。

參考叢曉男等[15]對中國363個地級以上行政區(qū)的氣候舒適度進行的測定結(jié)果可知，中國的氣候舒適類型可分為冬適型、夏適型和春秋適型3類，春秋季氣候適宜的地區(qū)最多，冬適型地區(qū)占比最少。意即在中國，冬季氣候適宜的地區(qū)最為稀缺，稀缺價值最高。廣西地區(qū)的氣候適宜期分布在冬半年，南寧以南地區(qū)更是從11月持續(xù)到翌年3月，長且連續(xù)，從全國來看具備極高的稀缺性，發(fā)展冬季反季旅游產(chǎn)業(yè)的氣候條件得天獨厚。然而長期以來，“桂林山水甲天下”的美譽讓以雄奇秀險著稱的桂林山水蜚聲海內(nèi)外，卻也形成了對廣西其他旅游目的地的嚴重遮蔽，造成在國內(nèi)旅游市場中只知桂林，不知廣西的窘境。而從廣西氣候適宜期分布期看，桂林地區(qū)與其他地區(qū)并不完全重合，且桂中南地區(qū)的氣候適宜期較桂林更長，也更具有稀缺性。因此，廣西在旅游發(fā)展戰(zhàn)略上應(yīng)充分發(fā)揮桂中南地區(qū)在氣候資源上的稀缺價值，抓住冬季旅游的消費需求，大力宣傳，積極引導(dǎo)，大力發(fā)展避寒、休閑特色旅游，從之前的單極發(fā)展向多級發(fā)展轉(zhuǎn)變，形成立體式開發(fā)格局。

3 小結(jié)與討論

廣西地區(qū)的氣候舒適期較長，主要分布在冬半年，長度多介于4～5個月，沒有短舒適期（1～3個月），長舒適期（6個月以上）的地區(qū)只有靖西一個。夏季普遍不適宜。從綜合氣候舒適度指數(shù)空間分布來看，廣西地區(qū)大部分地區(qū)綜合舒適度指數(shù)都比較高，地區(qū)差異不是太大，指數(shù)變化呈現(xiàn)由西北向東南遞減的趨勢。廣西氣候舒適度的時空分布特征有利于大區(qū)域氣候資源的充分利用和旅游資源統(tǒng)籌規(guī)劃和梯度開發(fā)。

提出以氣候舒適度的稀缺性評價作為單純的適宜期長度和舒適度指數(shù)評價的必要補充的重要性。廣西中南部地區(qū)的舒適期以冬季適宜型為主，類似地區(qū)還有海南島、西雙版納地區(qū)等，在全國范圍內(nèi)數(shù)量占比最低，具有極高的稀缺價值，市場競爭優(yōu)勢大，發(fā)展前景廣闊。

氣候舒適度的定量研究是一個系統(tǒng)而復(fù)雜的工程，其影響因素包括但不限于溫度、濕度、風(fēng)速、日照時間，還與不同下墊面下的降水、輻射量、氧分壓等氣候要素相關(guān)。而如果考慮更多的影響因子，則需要更新現(xiàn)有的舒適度評價模型，研究新的指標體系，這是今后氣候舒適度研究的重要方向。另一方面，由于可獲得氣象站點的數(shù)量局限，本研究利用49個站點進行空間插值得到的云貴地區(qū)綜合氣候舒適度空間分布還比較粗略，下一步有必要加入更多的數(shù)據(jù)資料并結(jié)合DEM高程數(shù)據(jù)進行精細化空間表達。

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