謝亞玲，姜 葦，茍 楊，張倫雨，焦乘乘

(1.貴州省平塘縣氣象局，貴州 平塘 558300 2.貴州省黔南州氣象局，貴州 都勻 558000)

1 引言

氣候是開展旅游活動(dòng)的重要條件之一，是重要的旅游資源，氣候?qū)β糜握叩幕顒?dòng)環(huán)境及體感舒適度產(chǎn)生雙重的影響，所以旅游地的氣候是人們旅游時(shí)考慮的因素之一，隨著休閑養(yǎng)生旅游業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)旅游氣候的需求越來(lái)越高，旅游氣候資源評(píng)價(jià)、旅游氣候舒適性研究日益受到重視[1～6]。

很多學(xué)者利用各類指數(shù)對(duì)旅游氣候資源進(jìn)行分析，王金亮等[7]利用舒適指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)以及綜合舒適指數(shù)對(duì)香格里拉的旅游氣候適宜度以及昆明市人居環(huán)境的氣候適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)；劉沛林[8]用有效溫度和舒適指數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)中國(guó)鄉(xiāng)村人居環(huán)境的氣候舒適度進(jìn)行了研究；范業(yè)正[9]、余珊[10]以及劉清春[11]等采用溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)分別對(duì)中國(guó)海濱旅游地的氣候適宜性、福建旅游資源的氣候適宜性以及中國(guó) 44 座主城市的旅游氣候舒適性進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。

平塘甲茶風(fēng)景名勝區(qū)位于平塘縣境內(nèi)的擺茹鎮(zhèn)甲茶村，景區(qū)面積45.1 km2，距離縣城45 km，集瀑布、溶洞、峽谷及獨(dú)特的亞熱帶風(fēng)光于一體，是科學(xué)文化旅游和休閑度假的好地方，具有濃郁的亞熱帶風(fēng)情，為發(fā)展平塘甲茶旅游事業(yè)提供科學(xué)依據(jù)，本研究基于貴州省黔南州12個(gè)氣象測(cè)站1989～2018年逐日平均氣溫、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度以及日照時(shí)數(shù)等數(shù)據(jù)，采用人體舒適度指數(shù)(BCMI)、溫濕指數(shù)(THI)和風(fēng)效指數(shù)(K)等氣候指標(biāo)，對(duì)平塘甲茶旅游氣候舒適性進(jìn)行分析，為甲茶旅游發(fā)展提供理論支撐，同時(shí)也為政府打造平塘甲茶旅游品牌提供決策和參考。

2 資料來(lái)源與研究方法

2.1 資料來(lái)源

利用黔南州1989～2018年12個(gè)氣象站逐日平均氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)資料等氣象資料分別計(jì)算人體舒適度指數(shù)、溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)，氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于貴州氣象大數(shù)據(jù)平臺(tái)；數(shù)字高程地圖(DEM)來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，分辨率為90 m×90 m，研究區(qū)域及站點(diǎn)如圖1所示。

圖1 研究區(qū)域

2.2 研究方法

2.2.1 人體舒適度指數(shù)

人體舒適度指數(shù)根據(jù)人類機(jī)體與大氣環(huán)境之間的熱交換而制定的生物氣象指標(biāo)[8，9]，從氣象角度評(píng)價(jià)在不同氣候條件下人的舒適感?？傮w而言氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速3個(gè)氣象要素對(duì)人體感覺影響最大，人體舒適度指數(shù)就是根據(jù)這3項(xiàng)要素而建成的非線性方程[6，7]。

BCMI=(1.8T+32)-0.55(1-RH)(1.8T

(1)

式(1)中：BCMI為人體舒適度指數(shù)(表1)；T為平均氣溫(單位：℃)；RH為相對(duì)濕度(%)；V為風(fēng)速(單位：m/s)。

表1 人體舒適度指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

2.2.2 溫濕指數(shù)

溫濕指數(shù)(THI)由俄國(guó)學(xué)者的有效溫度演變而來(lái)[2],它的物理意義是濕度訂正以后的溫度，綜合考慮溫度和濕度對(duì)人體舒適度的影響，其計(jì)算公式為：

THI=(1.8×T+32)-0.55×(1-f)×(1.8

×T-26)

(2)

式(2)中：THI為溫濕指數(shù)，T為氣溫(單位：℃)，f為相對(duì)濕度(單位：%)。

2.2.3 風(fēng)效指數(shù)

風(fēng)效指數(shù)(K)由 Bedford 提出, Siple、Court 以及 Thomas-Boyd 等對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)[10],它表征在寒冷環(huán)境條件下 , 風(fēng)速與氣溫對(duì)裸露人體的影響 , 其物理意義是溫度為33 ℃時(shí)，指皮膚體表單位面積的散熱量(kmolm2· h)，計(jì)算公式為：

(3)

式(3)中：K為風(fēng)效指數(shù)，T為氣溫(單位：℃)，V為風(fēng)速(單位：m/s)，S為日照時(shí)數(shù)(單位：h)。

2.2.4 旅游氣候舒適度指數(shù)

利用溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)，采用專家打分以及層次分析法確定各分指數(shù)的權(quán)重，構(gòu)建旅游氣候舒適度綜合評(píng)價(jià)模型，計(jì)算公式為：

Z=0.6XTHI+0.4XK

(4)

式中：Z旅游氣候舒適度指數(shù)，XTHI和XK分別為溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)的分級(jí)賦值，0.6、0.4分指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，并將旅游氣候舒適度劃分為4個(gè)等級(jí)：7≤Z≤9為舒適；5≤Z<7為較舒適；3≤Z<5為較不舒適；1≤Z<3為不舒適。各指標(biāo)分級(jí)及賦值如表2所示。

表2 溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及賦值

2.2.5 空間分析

在GIS平臺(tái)上將人體舒適度指數(shù)、溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)進(jìn)行柵格計(jì)算，得到人體舒適度指數(shù)、溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)各月的空間分布，在Spatial Analyst Tools工具中，利用Sample功能，根據(jù)甲茶的經(jīng)緯度，提取甲茶各月的人體舒適度指數(shù)、溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)得到相關(guān)指數(shù)的時(shí)間變化特征。

3 結(jié)果分析

3.1 人體舒適度指數(shù)

人體舒適指數(shù)空間分布如圖2所示，從圖中可以看出，1～12月人體舒適度指數(shù)空間分布基本一致，但每月的人體感覺程度不同，隨月份的增加人體舒適度指數(shù)呈現(xiàn)先增加后遞減的變化趨勢(shì)。1月份人體舒適度指空間上呈現(xiàn)南部高北部低的分布特征，變化范圍在24～53之間，根據(jù)表1的人體感覺程度屬于“寒冷”～“涼舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在50以上，人體感覺程度屬于“涼舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指在26以下，人體感覺程度屬于“寒冷”的范疇。

圖2 1～12月份人體舒適度指數(shù)空間特征

2月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在26～56之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“較冷”～“涼舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在50以上，人體感覺程度屬于“涼舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指數(shù)在26～38之間，人體感覺程度屬于“較冷”的范疇。

3月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在33～62之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“較冷”～“最舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在59以上，人體感覺程度屬于“最舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指數(shù)在38以下，人體感覺程度屬于“較冷”的范疇。

4月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在42～68之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“清涼”～“最舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在59以上，人體感覺程度屬于“最舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指數(shù)在50以下，人體感覺程度屬于“清涼”的范疇。

5月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在49～73之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“清涼”～“暖舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為全域大部分地區(qū)為“涼舒適”～“暖舒適”的范疇，僅北部局部地區(qū)的人體感覺程度為“清涼”。

6、7和8月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在54～77、56～78和57～78之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“涼舒適”～“悶熱”的范疇，具體表現(xiàn)為全域大部分地區(qū)為“涼舒適”的范疇，僅南部羅甸大部分地區(qū)等地的人體舒適度指數(shù)在76以上，人體感覺程度屬于“悶熱”范疇。

9月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在52～74之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“涼舒適”～“暖舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在71以上，人體感覺程度屬于“暖舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指數(shù)在51～58之間，人體感覺程度屬于“涼舒適”的范疇。

10月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在44～69之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“清涼”～“最舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在59以上，人體感覺程度屬于“最舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指數(shù)在50以下，人體感覺程度屬于“清涼”的范疇。

11月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在37～62之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“較冷”～“最舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在59～70之間，人體感覺程度屬于“最舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指數(shù)在38以下，人體感覺程度屬于“較冷”的范疇。

12月份人體舒適度指數(shù)變化范圍在29～55之間，根據(jù)人體感覺程度屬于“較冷”～“涼舒適”的范疇，具體表現(xiàn)為南部羅甸大部分地區(qū)和甲茶等地的人體舒適度指數(shù)在51～58之間，人體感覺程度屬于“涼舒適”范疇，北部海拔相對(duì)較高的區(qū)域人體舒適度指數(shù)在38以下，人體感覺程度屬于“較冷”的范疇。

利用GIS平臺(tái)提取甲茶名勝區(qū)1～12月份的人體舒適度指數(shù)，如圖3所示，可以看出甲茶全年人體舒適度指數(shù)呈單峰顯示，最高值出現(xiàn)在7月和8月，為75，最低值出現(xiàn)在1月，為47。從人體感覺程度看出，甲茶全年人體感覺程度屬于“清涼”～“暖舒適”的范疇，冬季(12月、1月和2月)的人體舒適度體感程度為“清涼”范疇，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏季(6月、7月和8月) 的人體舒適度體感程度為“暖舒適”范疇，夏無(wú)酷暑，3月和11月的人體舒適度體感程度為“涼舒適”范疇，其余月份的人體舒適度體感程度為“最舒適”范疇，表明甲茶全年氣候宜人，適宜開展戶外旅游活動(dòng)。

圖3 甲茶人體舒適度指數(shù)時(shí)間特征

3.2 溫濕指數(shù)

從空間分布圖4和表4分析可得，黔南州1～12月溫濕指數(shù)空間分布基本一致，但是各個(gè)月有顯著差異，整體趨勢(shì)是隨著月份先增加后遞減的變化趨勢(shì)，全年的溫濕指數(shù)在31～80之間，人體感覺程度為極冷-悶熱，甲茶全年的溫濕指數(shù)在50～75之間，人體感覺程度為偏冷至悶熱。寒冷的時(shí)段冬季(12-1-2月)黔南州溫濕指數(shù)為58～31之間人體感覺偏冷-清涼-極冷，高海拔的北部地區(qū)人體感覺極冷，中部一線以偏冷為主，南部小范圍地區(qū)感覺清涼，這一時(shí)段甲茶溫濕指數(shù)為50～53，人體感覺偏冷和較不舒適，甲茶冬無(wú)嚴(yán)寒。

表4 黔南州、甲茶景區(qū)全年溫濕指數(shù)及人體感覺程度

圖4 1～12月溫濕指數(shù)空間特征

3月開始黔南的溫濕指數(shù)有所升高，變?yōu)闉?1～64，人體感覺涼-寒冷，中部以北地區(qū)以寒冷為主，南部地區(qū)開始感覺涼，甲茶溫濕指數(shù)為59，人體感覺以涼-舒適為主；4月黔南的溫濕指數(shù)為75～51，人體感覺偏熱-偏冷，北部偏冷，南部偏熱，甲茶溫濕指數(shù)為65～71，人體感覺以舒適為主；5～6月黔南的溫濕指數(shù)為78～57，人體感覺悶熱-清涼，北部清涼，南部悶熱，甲茶溫濕指數(shù)為75～71，人體感覺偏熱，較舒適。

7～8月黔南的溫濕指數(shù)63～80，人體感覺悶熱-涼，北部涼，南部地區(qū)悶熱，甲茶溫濕指數(shù)為77～78，人體感覺為悶熱-不舒適，但甲茶景區(qū)植被覆蓋高，有天然的瀑布，經(jīng)調(diào)研在此時(shí)段人體感覺舒適；9～10黔南的溫濕指數(shù)58～76，北部高海拔地區(qū)感覺偏冷，中部人體感覺偏涼，南部感覺偏熱，甲茶溫濕指數(shù)為67～73，人體感覺暖-偏熱，人體感覺舒適；11月黔南指數(shù)為63～44，中北部地區(qū)感覺偏冷，南部地區(qū)偏涼，甲茶溫濕指數(shù)為60，人體感覺涼，非常舒適。

從溫濕指數(shù)可以看出甲茶對(duì)于人體感覺為偏冷至悶熱，冬季甲茶沒有寒冷；對(duì)于夏季7～8月天氣悶熱，人體感覺不舒適，但由于甲茶景區(qū)植被覆蓋率達(dá)到95%以上，而且有天然的小瀑布，在景區(qū)夏季不存在悶熱情況。綜上所述平塘甲茶景區(qū)冬無(wú)嚴(yán)寒，炎熱的夏季有樹林及瀑布的調(diào)解，適合一年四季開展旅行。

3.3 風(fēng)效指數(shù)

結(jié)合圖5和表5可以得出，黔南州的1～2月的風(fēng)效指數(shù)基本一致，但每月的人體感覺程度不同，隨著月份的增加風(fēng)效指數(shù)先增加后遞減的趨勢(shì)，全年人體感覺為熱-暖熱-舒適-涼-冷，具體表現(xiàn)如下：12月至次年3月黔南州人體的風(fēng)效指數(shù)為-216～828之間，人體感覺為暖-舒適-冷涼，北部以冷涼為主，中部大部分地區(qū)以舒適為主，南部很小的區(qū)域?yàn)榕?，此時(shí)段根據(jù)甲茶的風(fēng)效指數(shù)，人體感覺程度為舒適。

表5 黔南州、甲茶景區(qū)全年風(fēng)效指數(shù)及人體感覺程度

圖5 1～12月黔南風(fēng)效指數(shù)空間特征

4月和11月黔南的風(fēng)效指數(shù)為-121～676之間，人體感覺以暖熱-涼為主，北部以涼為主，中南部以暖熱為主，甲茶人體感覺為暖和；5月和10月黔南風(fēng)效指數(shù)范圍為-66～541之間，人體感覺為暖熱-舒適，北部地區(qū)以舒適為主，南部以暖熱感覺為主，甲茶這個(gè)時(shí)段人體感覺為暖熱。

6月黔南的風(fēng)效指數(shù)為-42～337之間，人體感覺為熱-涼，黔南北部為涼，中部以南地區(qū)為熱，此時(shí)段甲茶人體感覺仍為暖熱；7～9月黔南的風(fēng)效指數(shù)為-16～407之間，黔南的人體感覺為熱-舒適，此段時(shí)間甲茶的人體感覺仍然為暖熱。

從甲茶的風(fēng)效指數(shù)來(lái)看，甲茶全年沒有涼的感覺，有6個(gè)月舒適，6個(gè)月暖熱，氣候舒適。

3.4 旅游氣候舒適度指數(shù)

在溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)的基礎(chǔ)上，采用專家打分對(duì)甲茶旅游氣候舒適度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從表6可以得出甲茶全年氣候旅游氣候中有3～4月、11月舒適，1～2月和12月、5月和6月、9月和10月共7個(gè)月較舒適，只有7月和8月不舒適，旅游舒適的情況占全年的83%。

表6 甲茶景區(qū)全年旅游氣候舒適指數(shù)

4 結(jié)論

本研究基于貴州省黔南州12個(gè)氣象測(cè)站1989～2018年逐日平均氣溫、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度以及日照時(shí)數(shù)等數(shù)據(jù)，采用人體舒適度指數(shù)(BCMI)、溫濕指數(shù)(THI)和風(fēng)效指數(shù)(K)等氣候指標(biāo)，對(duì)平塘甲茶旅游氣候舒適性進(jìn)行分析，得出主要結(jié)論如下。

(1)甲茶全年人體舒適度指數(shù)呈單峰型，最高值出現(xiàn)在7月和8月，最低值出現(xiàn)在1月，人體感覺程度屬于“清涼”～“暖舒適”的范疇，冬季12月至次年2月的人體舒適度體感程度為“清涼”范疇，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏季6～8月的人體舒適度體感程度為“暖舒適”范疇，夏無(wú)酷暑，3月和11月的人體舒適度體感程度為“涼舒適”范疇，其余月份的人體舒適度體感程度為“最舒適”范疇，甲茶全年氣候宜人，適宜旅游露營(yíng)。

(2)基于溫濕指數(shù)及風(fēng)效指數(shù)分析旅游氣候舒適度可以得出甲茶全年有10個(gè)月屬于旅游舒適時(shí)間，全年月份的83%，夏季7-8月天氣炎熱，較不舒適，綜合溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)表明：甲茶冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，在炎熱的夏季氣溫較高對(duì)旅游舒適度有一定的不利影響，但甲茶植被覆蓋率達(dá)到95%以上，有天然的瀑布，對(duì)炎熱的天氣進(jìn)行調(diào)節(jié)，旅游舒適度有所提高，甲茶全年氣候舒適，適合旅游。