嚴(yán)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(huán)境由多種尺度、多種形式的人工環(huán)境和自然環(huán)境相組合而成,其中自然環(huán)境是由氣候、植物、地質(zhì)、土壤等多因子組成,具有明顯的地域性特征。自然環(huán)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(huán)境的舒適與否[1]。隨著全球的氣候變化,人們對所生活的環(huán)境質(zhì)量要求越來越高,氣候舒適度逐漸成為人們選擇居住環(huán)境的重要參考指標(biāo),氣候舒適度已經(jīng)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(huán)境、旅游資源開發(fā)等具有重要價值和參考意義[2]。
近年來,國內(nèi)外研究學(xué)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(fēng)速、日照和濕度等氣象資料對氣候舒適性開展了研究。2012年,F(xiàn)anger[4]綜合考慮環(huán)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(shù)、風(fēng)效指數(shù)、著衣指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)對區(qū)域人居環(huán)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(qū)域氣候舒適性進行研究。另外,還有部分專家學(xué)者對區(qū)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(nèi)的點蒼山西坡是大理蒼山國家地質(zhì)公園、國家級蒼山洱海自然保護區(qū)、國家級風(fēng)景名勝區(qū)的重要組成部分,因盛產(chǎn)全國知名的“漾濞核桃”而被國務(wù)院命名為“中國核桃之鄉(xiāng)”,萬畝核桃生態(tài)園就位于蒼山西坡,境內(nèi)森林覆蓋率達(dá)80.45%,被譽為“綠色天堂”,具有天然的生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢。同時,漾濞地處低緯高原,具有“冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑”的氣候特征,因此漾濞縣近年來大力發(fā)展旅游業(yè),在氣象方面提出旅游+氣象的發(fā)展模式,但區(qū)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(huán)境氣候舒適度評價,為全域旅游發(fā)展規(guī)劃的編制、“中國天然氧吧”的創(chuàng)建等方面提供參考依據(jù)。
漾濞縣位于云南省大理州中部,洱海及點蒼山之西,境內(nèi)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(qū)占98.4%,轄4 鎮(zhèn)5 鄉(xiāng)??h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(fēng)速1.4m/s,全年日照時數(shù)2239.8h。
選用漾濞縣國家氣象觀測站30a(1986~2015年)的氣溫、濕度、風(fēng)速、日照資料,同時選取境內(nèi)區(qū)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(fēng)速資料,區(qū)域站日照時數(shù)采用縣氣象觀測站30a平均值。
以《人居環(huán)境氣候舒適度評價》[19]等級指標(biāo)和評價方法為依據(jù),利用氣溫、濕度計算溫濕指數(shù),利用風(fēng)速、日照、氣溫計算風(fēng)效指數(shù),并按評價方法對溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)進行評判,確定評價時段內(nèi)漾濞縣各海拔區(qū)域的舒適度等級。
溫濕指數(shù)(I)是描述人體對環(huán)境溫度和濕度綜合感受的指數(shù),風(fēng)效指數(shù)(K)是描述人體對風(fēng)、溫度和日照綜合感受的指數(shù)??紤]到溫度、濕度、風(fēng)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(shù)和風(fēng)效指數(shù)作為環(huán)境舒適度的評價指標(biāo)。
溫濕指數(shù)(I)和風(fēng)效指數(shù)(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(fēng)速(m/s),S 為評價時段平均日照時數(shù)(h/d),I 保留1 位小數(shù),K取整數(shù)。將計算的溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)的結(jié)果按照人居環(huán)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(huán)境舒適度等級劃分表
根據(jù)《人居環(huán)境氣候舒適度評價》的評價方法,當(dāng)溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)不一致時,冬半年使用風(fēng)效指數(shù),夏半年使用溫濕指數(shù)。當(dāng)評價時段平均風(fēng)速大于3m/s的地區(qū)使用風(fēng)效指數(shù)。
運算上述(1)、(2)兩個公式得到漾濞縣縣城區(qū)域各月I、K指數(shù)并將其指數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)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(qū)域溫濕指數(shù)I感覺程度達(dá)到“舒適”的為5~10 月,風(fēng)效指數(shù)K 感覺程度達(dá)到“舒適”的為4~10月,由此可見,兩種指數(shù)對4 月、11 月和12 月的評價不一致,根據(jù)《人居環(huán)境氣候舒適度評價》的規(guī)定:“當(dāng)溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)不一致時,冬半年使用風(fēng)效指數(shù),夏半年使用溫濕指數(shù)?!保捎?1~4月為漾濞縣的冬半年,4月、11月和12 月應(yīng)使用風(fēng)效指數(shù)的評價結(jié)果,因此,漾濞縣縣城區(qū)域人居環(huán)境氣候舒適度達(dá)到“舒適”最終評價為4~10 月,長達(dá)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(nèi)區(qū)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(dá)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(nèi)氣候舒適度達(dá)到“舒適”的月份,在海拔2416.0m(太平)及以上地區(qū)無“舒適”月份;在海拔2143m(光明)及以下地區(qū)達(dá)到5個月以上;隨著海拔的降低,在海拔1626.1m(縣城區(qū)域)及以下地區(qū)長達(dá)7~9 個月,時間分布上主要在夏半年,并且境內(nèi)氣候無“熱”和“悶熱”的感覺,因此,海拔1626.1m及以下地區(qū)特別適合避暑旅游。
表2 漾濞縣縣城區(qū)域各月I、K指數(shù)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(nèi)海拔2416.0m(太平)及以上地區(qū)無“舒適”月份;在海拔2143m(光明)及以下地區(qū)達(dá)到5個月以上;隨著海拔的降低,在海拔1626.1m(縣城區(qū)域)及以下地區(qū)長達(dá)7~9 個月,時間分布上主要在夏半年,并且境內(nèi)氣候無“熱”和“悶熱”的感覺。
(2)漾濞縣境內(nèi)海拔1626.1m 以下地區(qū)氣候舒適月份長達(dá)7~9個月,遠(yuǎn)高于“中國天然氧吧”申報條件之一“氣候條件優(yōu)越,一年中人居環(huán)境氣候舒適度達(dá)‘舒適’的月份不少于3個月”的標(biāo)準(zhǔn)要求,特別適合作為避暑旅游勝地進行開發(fā)利用。
(3)由于區(qū)域自動站的資料年限較短,對氣候舒適度評價結(jié)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。