張建國,唐笛揚,潘心禾
(1 湖洲師范學院 社會發(fā)展與管理學院,浙江 湖洲 313000;2 浙江農林大學 風景園林與建筑學院、旅游與健康學院,浙江 臨安 311300;3 麗水市生態(tài)林業(yè)發(fā)展中心,浙江 麗水 323500)
氣候是影響人們外出旅游的重要因素之一,良好的氣候不僅能增加旅游人次,擴展特色的旅游活動內容,促進旅游業(yè)的發(fā)展,惡劣的氣候限制人們外出旅行的步伐,旅游業(yè)的發(fā)展受到限制。氣候舒適度是指人們無需實施任何避暑、消寒措施就能保證生理過程正常進行的氣候條件[1],其影響游客對旅游目的地的選擇,其持續(xù)時間影響旅游人次、旅游收入等[2]。氣候是否宜人主要是在溫度、相對濕度、太陽輻射、風速等影響下,人體皮膚溫度、熱感、出汗量等來確定。對于氣候舒適度,國外學者研究較早。Thom于1959年提出了不舒適性指數(shù)[3];1966年,Terjuin提出了氣候舒適性指數(shù)的概念[4];1973年,Oliver利用風效指數(shù)和溫濕指數(shù)討論了舒適度受溫度、相對濕度、風速等的影響情況[5];1979年,De Freitas建立了著衣指數(shù)標準模型,認為氣候舒適度可以通過衣著進行改善[6]。國內對氣候舒適度的研究較晚,主要是利用現(xiàn)有國外較為成熟的模型進行區(qū)域的定量評價研究,如馬君麗、孫根年等利用溫濕指數(shù)和風寒指數(shù)對??谑羞M行旅游氣候舒適度評價,研究旅游活動適宜性和時段分布,劃分了旅游淡旺季[7];張明潔、劉少軍運用溫濕指數(shù)和風效指數(shù)劃分各月旅游氣候適宜性等級,分析氣候舒適度對旅游客流量的影響[8];曹偉宏、何元慶等在此基礎上,構建了綜合氣候舒適度評價模型,并分析了麗江市旅游氣候舒適度季節(jié)分布[9];韓會慶、黃婭等通過計算氣候舒適度指數(shù),分析貴州省氣候舒適度時空變化特征以及氣候舒適度指數(shù)趨勢傾向率和變異系數(shù)空間格局[10];申希兵基于數(shù)字高程模型和3S技術,分析廣西相關指數(shù)的時空分布特征,結合全區(qū)的2A級旅游景區(qū)分析了景區(qū)氣候舒適期空間分布[11];張曦月、姜超等采用UTCI模型研究貴州省不同海拔的氣候舒適度時空變化規(guī)律,分析各氣候因子對UTCI模型的影響差異[12];孔欽欽、葛全勝等基于ERA-Interim再分析資料,利用UTCI模型,研究中國極端熱、冷應力的變化趨勢、年際變化與空間分布特征[13]。上述國內學者從經驗模型考慮人體生理模型開始,逐漸完善與改進經驗模型,并利用GIS空間分析方法,分析我國局部區(qū)域或重點城市氣候舒適度時空分布。
溫濕指數(shù)是由有效溫度演變而來,是通過溫度和濕度綜合來反映人體和周圍環(huán)境的熱量交換,是氣候感受的重要指標,現(xiàn)已廣泛應用于氣候舒適度評價[14]。風效指數(shù)是由風寒指數(shù)演變而來,是對風寒指數(shù)的補充,綜合反映體表與環(huán)境的熱交換,其不僅包含了風寒指數(shù)的物理意義,即皮膚溫度為33℃時,體表單位面積的散熱量,也包含了太陽輻射對人體熱量增加的影響[15]。溫濕指數(shù)與風效指數(shù)只是皮膚裸露時的氣候舒適感,但人可通過衣服穿著來改變氣候舒適感,因此著衣指數(shù)是體現(xiàn)氣候舒適度的重要模型之一,該模型由澳大利亞學者De Freitas提出,其考慮了人通過穿衣來改善氣候對舒適感影響[15-16]。舒適期越長,代表一個區(qū)域可選擇的游覽時間越長,適宜游覽的時間越充分,發(fā)展旅游產業(yè)的氣候資源條件越好,但是人們往往忽視氣候舒適期所處時間段及其稀缺性,這是旅游氣候舒適度評價中一個重要的指標。氣候舒適度稀缺性是指在某時段內旅游舒適區(qū)域的占有程度[15]。當舒適景區(qū)占有較少時,說明各舒適景區(qū)的稀缺性較高,越具有旅游競爭力;當舒適景區(qū)占有較多時,則各舒適景區(qū)則存在競爭關系,稀缺性較低,將起到稀釋客流的作用?;诖?,利用麗水市溫度、相對濕度、風速和日照時數(shù)計算溫濕指數(shù)、風效指數(shù)與著衣指數(shù),并基于GIS的Kriging空間插值方法,結合麗水市2A級以上旅游景區(qū)空間分布,分析麗水市旅游舒適度時空分布特征,以期為旅游者合理安排出游行程起到指導作用,讓旅游者達到舒適旅游的目的,也便于充分了解麗水市旅游資源情況,為麗水市旅游業(yè)的發(fā)展提供借鑒。
麗水市地處浙江省西南部,位于東經118°41′~120°26′,北緯27°25′~28°57′之間,總面積17 298 km2,地勢以中山、丘陵地貌為主,年平均氣溫17.9℃,年平均降水量1 598.9 mm。麗水市旅游資源豐富,擁有2A級以上景區(qū)51處,2018年旅游總收入667.88億元,增長16.6%。其中,國內旅游收入667.62億元,增長16.6%,旅游外匯收入392.07萬元,增長11.7%。
本研究氣象數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務網中國地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集,選取2014-2018年蓮都區(qū)、青田縣、縉云縣、遂昌縣、云和縣、慶元縣、龍泉市7個氣象觀測點的逐日數(shù)據(jù),包括觀測點經緯度、平均氣溫、相對濕度、風速和日照時數(shù)等氣象數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)處理為月平均數(shù)據(jù)。DEM數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云網站,分辨率30 m×30 m。2018年麗水市2A級以上旅游景區(qū)數(shù)來源于浙江省文化和旅游廳網站,并借助Google earth獲取每個2A級以上旅游景區(qū)的地理坐標。
1.3.1 溫濕指數(shù) 溫濕指數(shù)的計算公式為:
THI=(1.8t+32)-0.55(1-f)(1.8t-26)
(1)
式中,THI為溫濕指數(shù);t為攝氏溫度(℃);f為相對濕度(%)。
1.3.2 風效指數(shù) 風效指數(shù)的計算公式為:
(2)
式中,K為風效指數(shù);t為攝氏溫度(℃);v為風速(m/s);s為日照時數(shù)(h/d)。
1.3.3 著衣指數(shù) 著衣指數(shù)的計算公式為:
(3)
式中,ICL為著衣指數(shù);t為攝氏溫度(℃);H為人體代謝率的75%(W/m2),旅游行為一般為輕活動量,本研究則取此代謝率,即116 W/m2,則H=87 W/m2;a為人體對太陽輻射的吸收程度,多數(shù)情況下取0.06;R為垂直于太陽光的單位面積所接受的太陽輻射,便于計算取人造衛(wèi)星測得的數(shù)值R=1 366 W/m2;α為太陽高度角,隨緯度發(fā)生變化,設某地緯度為β,夏季α=90-β+23°26′,冬季α=90-β-23°26′,春秋季α=90-β;v為風速(m/s)。
將溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和著衣指數(shù)劃分為e、d、c、b、A、B、C、D、E共9個等級,3個指數(shù)必須為b、A、B和C時,氣候才為舒適,該月則為舒適期[16],其中3個指數(shù)等級含有e、E為極不舒適,含有d、D為不舒適,含有C、c為較舒適,含有b、B為舒適,都是A才為非常舒適。溫濕指數(shù)、風效指數(shù)與著衣指數(shù)的分級標準、人體感受及等級如下(表1)。
1.3.4 GIS空間插值 空間插值是基于變異函數(shù)理論和結構分析的線性、無偏插值,通過已知的空間數(shù)據(jù)預測未知空間的數(shù)據(jù)值的方法,尤其對觀測點稀少、分布不合理的區(qū)域具有重要的實際意義[17]。本研究亦采用Kriging空間插值方法計算麗水市各地區(qū)的綜合氣候舒適指數(shù),分析麗水市不同地區(qū)氣候舒適度的空間分布。
基于上述的公式與數(shù)據(jù),計算了麗水市7個觀測點的溫濕指數(shù)、風效指數(shù)與著衣指數(shù),并按照表1的分級標準進行等級劃分,得到麗水市各觀測點各月氣候舒適度的結果(表2),得出麗水市旅游舒適期介于5~7個月之間,平均為5.6個月,其中慶元縣具有最長的舒適期,為7個月,有利于戶外旅游活動的開展。
表1 溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和著衣指數(shù)分級標準、人體感受及評分賦值Table 1 Grading criteria, human perception and score assignment of THI, K and ICL
表2 麗水市各觀測點各月氣候舒適度Table 2 Climate comfort of each observation point in Lishui city
以麗水市各觀測點的舒適期月數(shù)為依據(jù),通過ArcGis的空間分析模塊,分析得到麗水市的氣候舒適期空間分布,同時將麗水市51個2A級以上旅游景區(qū)疊加在氣候舒適期空間分布圖上,結果見圖1。
圖1 麗水市氣候舒適期空間分布Figure 1 Spatial distribution of climate comfort period in Lishui City
由圖1可知,麗水市各縣舒適期長短存在較明顯的空間差異與分布特征,表現(xiàn)為周邊區(qū)域舒適期長,中部與東部區(qū)域舒適期短的空間格局。舒適期最長的主要是慶元縣西南區(qū)域,其舒適期為7個月,有2個2A級以上旅游景區(qū)分布其中,占麗水市2A級以上景區(qū)的3.9%。舒適期為6個月的區(qū)域主要是慶元縣其他區(qū)域、景寧畬族自治縣西部、龍泉市西南區(qū)域以及遂昌縣與縉云縣北部,有12個2A級以上旅游景區(qū)分布其中,占23.5%的麗水市景區(qū)數(shù)量比例。舒適期最短的占了麗水市大部分區(qū)域,包含了蓮都區(qū)、縉云縣、青田縣、云和縣、龍泉市、松陽縣、遂昌縣與景寧畬族自治縣,其舒適期為5個月,主要集中在春秋2季,有37個2A級以上旅游景區(qū)分布其中,占麗水市景區(qū)數(shù)量比例為72.6%。
根據(jù)表2得到的各觀測點各月溫濕指數(shù)、風效指數(shù)與著衣指數(shù)的等級與舒適度評級標準,將各觀測點各月氣候分為極不舒適、不舒適、較舒適、舒適、非常舒適5個等級,并通過ArcGis的空間分析模塊,得到麗水市各月舒適區(qū)空間分布見圖2??陀^的反映氣候因素對人體的綜合影響。同時,設定3、4與5月為春季,6、7與8月為夏季,9、10與11月為秋季,12、1與2月為冬季。
圖2 麗水市各月舒適區(qū)空間分布Figure 2 Spatial distribution of comfort zones in each month of Lishui City
根據(jù)春季的舒適區(qū)空間分布來看,麗水市全市皆是氣候舒適區(qū),氣候舒適度差異不明顯,其中3、4月為舒適,5月為較舒適。因此游客在春游的過程中,著衣以春秋常用便服即可,全市景區(qū)皆適宜開展戶外旅游活動,各旅游景區(qū)將存在激烈的競爭壓力,旅游資源優(yōu)越的景區(qū)將擁有競爭優(yōu)勢,而五一之后,全市氣溫逐漸升高,全市氣候舒適度也由舒適轉為較舒適,游客在出游過程中將會感覺偏熱,著裝需以輕便夏裝為主。
根據(jù)夏季的舒適區(qū)空間分布來看,麗水市氣候舒適度存在明顯差異。6月全市大部分區(qū)域氣候為不舒適,人體感受悶熱,而只有慶元縣、龍泉市西南區(qū)域與景寧畬族自治縣西南區(qū)域的氣候為較舒適,有5個旅游景區(qū)分布其中,占麗水市景區(qū)的比例為9.8%。7月全市皆處于不舒適或極不舒適區(qū)域,人體感受悶熱或極其悶熱,使得麗水市只適合穿熱帶單衣,不利于開展戶外旅游活動,其中慶元縣、龍泉市、遂昌縣以及松陽縣西部為不舒適區(qū)域,縉云縣、青田縣、蓮都區(qū)、云和縣、景寧畬族自治縣以及松陽縣東部為極不舒適區(qū)域。8月全市亦處于不舒適或極不舒適區(qū)域,其中蓮都區(qū)、云和縣與青田縣為極不舒適區(qū)域,其他區(qū)域為不舒適區(qū)域。
根據(jù)秋季的舒適區(qū)空間分布來看,麗水市氣候舒適度差異較明顯。9月除了龍泉市、云和縣、蓮都區(qū)與青田縣氣候為不舒適外,全市大部分區(qū)域氣候為較舒適,人體感受偏熱,著衣以輕便夏裝即可,有29個旅游景區(qū)分布于氣候舒適區(qū)內,占麗水市景區(qū)的比例為56.9%。10月全市氣候皆為舒適,已經完全擺脫了麗水市夏季氣候的極不舒適與不舒適,適合開展戶外旅游活動,十一國慶假期也將迎來旅游高峰。11月全市氣候皆為舒適,人體感受涼,著衣以常用便服即可,蓮都區(qū)、青田縣與慶元縣氣候更是達到了非常舒適,有13個旅游景區(qū)分布于氣候非常舒適區(qū)內,占麗水市景區(qū)的比例為25.5%。
根據(jù)冬季的舒適區(qū)空間分布來看,麗水市氣候舒適度差異不明顯。麗水市12月、1月與2月的氣候皆不舒適,人體感受偏冷,衣著變化主要受到氣溫變化的影響,因此與秋季相比,著衣指數(shù)變大,需要穿著冬季常用服飾,不利于開展戶外旅游活動。
總體來看,麗水市一入春,氣候便從1、2月的不舒適直接過渡到舒適,并持續(xù)2個月,到5月時,氣溫升高,氣候轉為較舒適,人體感受隨之偏熱,隨著氣溫逐漸升高,較舒適區(qū)不斷縮減,不舒適區(qū)的空間范圍由麗水北部向南部延伸,到7月時,全市氣候皆為不舒適或極不舒適,極不舒適區(qū)域則占麗水市一半?yún)^(qū)域,8月整體氣溫較7月有所回落,極不舒適區(qū)向麗水市中部區(qū)域收縮,9月時較舒適區(qū)由麗水市周邊向中部擴展,直到10、11月全市皆為舒適區(qū),甚至在麗水市西南與東部區(qū)域出現(xiàn)非常舒適區(qū),到12月,全市氣溫驟降,轉為不舒適區(qū),人體感受偏冷,不再適合出游。
通過“麗水市各月舒適景區(qū)數(shù)占總景區(qū)數(shù)比例”來反映稀缺性,結果見圖3。
圖3 麗水市各月舒適景區(qū)數(shù)占總景區(qū)數(shù)比例Figure 3 Proportion of the comfortable scenic spots of Lishui City in each month
從圖3可知,麗水市各景區(qū)的稀缺性并不明顯,在1月、2月、7月、8月以及12月這些旅游不舒適月份中,旅游舒適景區(qū)數(shù)占比皆為0,表明這些時段中不存在適游景區(qū),而在3月、4月、5月、10月以及11月這些旅游舒適月份中,旅游舒適景區(qū)數(shù)占比皆為100%,表明在這些時段麗水市所有景區(qū)皆適游,各個景區(qū)的客源市場競爭較為激烈。6月時,舒適景區(qū)數(shù)占總景區(qū)數(shù)的9.8%,其所對應景區(qū)如慶元巾子峰森林公園、中國青瓷小鎮(zhèn)·披云青瓷文化園、麗水龍泉山旅游度假區(qū)等,稀缺價值很高,發(fā)展初夏旅游產業(yè)的氣候條件好。9月時,舒適景區(qū)數(shù)占總景區(qū)數(shù)的56.9%,旅游景區(qū)稀缺程度一般,存在一定的旅游客源市場競爭壓力。
基于麗水市7個氣象觀測點數(shù)據(jù),計算溫濕指數(shù)、風效指數(shù)與著衣指數(shù),根據(jù)設定的分級標準并結合GIS的Kriging空間插值方法與麗水市2A級以上旅游景區(qū)空間分布,分析了麗水市氣候舒適度的時空分布特征與稀缺性,主要結論如下:
(1)麗水市旅游舒適期介于5~7個月,空間分布上表現(xiàn)為周邊區(qū)域舒適期長,中部與東部區(qū)域舒適期短的空間格局。慶元縣西南區(qū)域舒適期為7個月,2個2A級以上旅游景區(qū)分布其中;慶元縣其他區(qū)域、景寧畬族自治縣西部、龍泉市西南區(qū)域以及遂昌縣與縉云縣北部舒適期為6個月,有12個2A級以上旅游景區(qū)分布其中;麗水市其他區(qū)域舒適期為5個月,主要集中在春秋2季,有37個2A級以上旅游景區(qū)分布其中。
(2)麗水市季節(jié)變化明顯,春季全市皆是氣候舒適區(qū),氣候舒適度差異不明顯,3、4月為舒適,5月為較舒適,全市景區(qū)皆適宜開展戶外旅游活動;夏季麗水市氣候舒適度存在明顯差異,6月全市大部分區(qū)域氣候為不舒適,而在慶元縣、龍泉市與景寧畬族自治縣西南區(qū)域的氣候為較舒適,有5個旅游景區(qū)分布其中,7、8月全市皆處于不舒適或極不舒適區(qū)域,人體感受悶熱或極其悶熱;秋季麗水市氣候舒適度差異較明顯,9月除龍泉市、云和縣、蓮都區(qū)與青田縣氣候為不舒適外,全市大部分區(qū)域氣候為較舒適,29個旅游景區(qū)分布其中,10、11月全市氣候皆舒適;冬季麗水市氣候舒適度差異不明顯,12、1、2月的氣候皆不舒適,人體感受偏冷,不利于開展戶外旅游活動。
(3)麗水市各景區(qū)的稀缺性不明顯,1、2、7、8與12月旅游舒適景區(qū)數(shù)占比皆為0,表明這些時段中不存在適游景區(qū);而在3、4、5、10與11月旅游舒適景區(qū)數(shù)占比皆為100%,表明這些時段所有景區(qū)皆適游;6月舒適景區(qū)數(shù)占總景區(qū)數(shù)的9.8%,景區(qū)稀缺價值很高;9月舒適景區(qū)數(shù)占總景區(qū)數(shù)的56.9%,景區(qū)稀缺程度一般。
麗水市旅游舒適期在空間分布上表現(xiàn)為周邊區(qū)域舒適期長,中部與東部區(qū)域舒適期短的空間格局,與麗水市的地形地勢和分布區(qū)位有較大的相關性,麗水市位于浙江西南部,整體氣候相對于浙江中部、北部和東部等地區(qū),溫度偏高,同時由于整個地區(qū)屬于山區(qū),周邊高中間低,臺風等因素對麗水的影響相對較小,使得其整體上呈現(xiàn)出周邊舒適期長、中間相對較短的特征。
從景區(qū)管理的視角來看,麗水市2A級以上旅游景區(qū)主要分布在5個月氣候舒適期內,分布在6、7個月氣候舒適期的旅游景區(qū)則可憑借其舒適期長的優(yōu)勢,加快旅游發(fā)展,增加旅游收入,同時利用空間優(yōu)勢,吸引周邊縣市的游客,擴大旅游人數(shù),提升景區(qū)競爭力。而5個月氣候舒適期的旅游景區(qū)則需要區(qū)分其旅游淡旺季,在旅游舒適期時利用旅游資源優(yōu)勢,擴大宣傳力度,吸引游客。
本研究所得結論適用于宏觀尺度的氣候舒適度研究,而且受到地形因素、局部環(huán)流、特殊天氣等影響,麗水市氣候舒適度會在局部區(qū)域表現(xiàn)出分異特點?,F(xiàn)階段氣候舒適度計算多以月為單位,若是逐周或逐旬進行氣候舒適度評價,則能更精確判斷氣候舒適度時空分布。同時,本研究針對的是無遮蔽的戶外旅游活動的氣候舒適度研究,對于室內或遮蔽的室外以及云海、滑雪等專項旅游的氣候舒適度有待進一步探討。特別是海拔高度對溫度的影響效應,使得一些高山地段適合夏季避暑休閑和冬季冰雪體驗,結合現(xiàn)有氣象觀察資料,耦合海拔、坡向等地理因素分析山地避暑和冰雪運動的適宜性,值得更為深入和精準的研究。
本研究是基于現(xiàn)有氣象觀察站點的觀測數(shù)據(jù)的推算,氣象站點的布局合理性及分布密度會影響到結果的精準性,雖然用插值法在一定程度上彌補了這一缺陷,但在其精確性方面仍然值得進一步探討。