江 姣,田鳳國,方 麗,李 科,武 強,徐元照
(重慶市長壽區(qū)氣象局,重慶 401220)
隨著生活質量的提高,人們對旅游的需求日益增多,旅游舒適度的研究對旅游業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義,而氣象條件是影響人們出行體驗的重要因子。劉清春等[1]研究發(fā)現不同的氣象要素及組合對人體產生的生理影響不同,其中最重要的是氣溫、濕度、風、降水,它們直接影響到人體與外界環(huán)境的熱量與水分交換。過冷或過熱都會導致人體血液循環(huán)以及新陳代謝失衡。國外有關舒適度的研究已有近50 a的歷史,早在1973年Oliver等[2]在裸露試驗的基礎上建立了風寒指數表和舒適指數測評標準模型。1996年Terjung等[3]提出兩個生物氣象學指數,可對世界各地的氣候進行生物氣候學分類,第1類指數是舒適指數,第2類指數是風效指數,并綜合考慮兩個指數的含義以衡量人們對氣候的體感舒適度,根據該指數可確定旅游區(qū)哪些季節(jié)適宜旅游,以及分析旅游氣候資源對旅游區(qū)價值的影響作用。同時,國內許多學者在人體舒適度方面也做了諸多頗有成效的工作:李秋等[4]利用多年氣候統(tǒng)計資料,采用溫濕指數和風效指數指標,對環(huán)渤海地區(qū)的氣候特點、人體舒適度及旅游氣象障礙等方面進行了對比分析和評價,采用兩個指數綜合評價氣候舒適度效果較好。姜繼蘭等[5]2018年對四川地區(qū)的旅游氣候舒適指數進行研究,討論了在特殊地形條件下氣象要素對氣候舒適度的影響,改善了單一指數評價氣候舒適度的方法,采用綜合評價風效指數和溫濕指數的方法研究四川地區(qū)的氣候舒適度。截至目前,國內外關于氣候舒適度的研究成果頗豐,但有關長壽地區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度的研究尚屬空白,且局地小氣候復雜多變,適用其他地區(qū)的氣候舒適度指數是否同樣適用于長壽?因此,對長壽本地進行舒適度指數研究顯得尤為必要。
長壽地處長江流域,重慶腹心,山地氣候特征明顯,鄉(xiāng)村旅游資源豐富,鄉(xiāng)村旅游業(yè)發(fā)展成為長壽經濟的優(yōu)勢產業(yè)和重要的經濟增長點可行性較高。本文將基于地理信息系統(tǒng)平臺(ArcGIS)及數學統(tǒng)計分析方法,以長壽區(qū)2016—2019年區(qū)域自動氣象站常規(guī)氣象觀測數據為基礎開展研究,選用ArcGIS軟件進行區(qū)劃圖制作,主要是由于其強大的空間插值功能,可獲取較為精確的數據。
由于長壽區(qū)域站建設于2016年才逐步完善,故本文所用氣象資料為2016—2019年長壽國家基本氣象站和區(qū)域自動站的氣溫、氣壓、降水、相對濕度、平均風速等觀測數據。由于長壽區(qū)域自動氣象站資料缺乏,故綜合考慮本地區(qū)域自動站和鄉(xiāng)村旅游景點分布情況后,選取5個代表站進行研究:長壽本站(南部)、海棠(北部)、龍河(中部)、西山(西部)、但渡(東南部)。
本文采用W.H.Ter-jung[2]提出的兩個生物氣象學指數對長壽地區(qū)的氣候舒適度進行研究。第1個指數是溫濕指數,表示濕度訂正以后的溫度,溫濕指數通過溫度與濕度的綜合作用來反映人體與周圍環(huán)境的熱量交換。第2個指數是風效指數,該指數是由風冷力或風寒指數WCI計算式演變而來的,即考慮了體表的散熱也考慮了太陽輻射后人體的增熱,反映了體表與周圍環(huán)境之間的熱交換(正值為吸熱,負值為散熱)。
根據表1和綜合舒適度模型(公式3)計算綜合舒適度指數,為計算方便,對2個指數進行無量綱化處理,字母A賦值100分,字母B賦值80分,以此類推。同時,采用克里金插值法得到其余區(qū)域自動站的綜合舒適度指數,由于綜合舒適度指數綜合評價了溫濕指數和風效指數,主要反映氣溫、氣壓、相對濕度、日照、風速等氣象要素對人體舒適度產生的影響,所以綜合舒適度指數可大致等同于氣候舒適度指數,故采用綜合舒適度評價鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度。
表1 人體生理氣候評價指標分級表
溫濕指數:
THI=(1.8t+32)-0.55(1-f)(1.8t-26)
(1)
式中:t為溫度(單位:℃),f為相對濕度。
風效指數:
K=-(10sqrt(V)+10.45-V)(33-t)+8.55S
(2)
式中:V為10 m高度處的平均風速(單位:m/s),t為溫度(單位:℃),S為日照時數(單位:h/d)。
綜合舒適度指數=0.7×溫濕指數+0.3×風效指數[5]
(3)
氣候舒適度指數≈綜合舒適度指數
(4)
根據表1的人體生理氣候評價標準和綜合舒適度模型計算方法,可得長壽區(qū)各代表站逐月的綜合舒適度指數,如表2所示。
表2 長壽各代表站點綜合舒適度評分表
以表2為基礎,采用克里金插值計算法得到其余區(qū)域自動站的綜合舒適度評分,如表3所示。根據表1中的人體生理氣候評價標準,將鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度分為以下幾個等級:鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為100~80分(包含)為舒適,80~70分(包含)為較舒適,70~60(包含)為較不舒適,低于60分為不舒適。為提高鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度區(qū)劃的精細化水平,增加了較舒適等級,將非常舒適和舒適統(tǒng)一歸類為舒適。
根據表3長壽鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度評分以及舒適度閾值,結合長壽區(qū)地形情況(圖1),利用ArcGIS的空間分析功能,對長壽鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度評分進行圖像分級,實現長壽鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度區(qū)劃,如圖2所示。
圖2 長壽區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度區(qū)劃逐月變化
表3 長壽區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度評分表
由圖1可以看到,所選5個代表站點較為均勻的分布于長壽全境,境內山體走向與構造行跡展布方向一致。背斜構成條狀中低山嶺,向斜構成寬緩開闊的槽谷丘陵。嶺谷相間,構成平行嶺谷地貌景觀,為典型的梳狀褶皺地貌。長壽位于長江北岸,地勢順大巴山支脈由東北向西南呈階梯下降,東側黃草山,中部偏西為明月山(亦名西山,海拔500~1034 m),西部邊緣銅鑼山(海拔500~600 m)將長壽全境切割為“三山夾兩槽”。
圖1 長壽區(qū)地形及站點分布概況
續(xù)表3 長壽區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度評分表
從時間上看: 1月、2月、12月除了西山等高海拔山區(qū)偏冷外,全區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為較不舒適,但也可安排一些旅游項目。3月西山等高海拔山區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為較不舒適,新市街道鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為較舒適,其余地方均為舒適,非常適宜鄉(xiāng)村旅游。4月、10月全區(qū)舒適,非常適宜鄉(xiāng)村旅游。5月份長壽城區(qū)及偏南地方鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為舒適,萬順、長壽湖、但渡、鄰封等地偏熱較不舒適,其余地方鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為較舒適。6月西北部的萬順、長壽湖、但渡、鄰封等地均偏熱不舒適,其余地區(qū)較不舒適,可適當安排旅游活動。7月、8月全區(qū)偏熱不舒適。9月西山等高海拔地區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為舒適,新市、葛蘭等地較舒適,其余地方較不舒適。11月,以新市、渡舟、鄰封、長壽湖及其以南的地方均舒適,其余地方較不舒適。
從空間上看:①長壽城區(qū)及附近春秋季非常適宜旅游活動,且城區(qū)及附近交通便利、配套設施良好。②西山等高海拔地區(qū)主要在冬季偏冷不舒適,4月、10月舒適,5月、9月、11月較舒適。夏季長壽全區(qū)炎熱不舒適,但西山等高海拔地區(qū)為全區(qū)最涼爽的地方,適合避暑納涼。③長壽偏北地區(qū)3月、4月、10月舒適,1月、5月舒適,6—9月不舒適, 2月、11月、12月較不舒適。偏北地區(qū)全年舒適期為5個月,夏季炎熱不舒適,秋末和冬季偏冷較不舒適。④長壽中部地區(qū)3月、4月、10月舒適,1月、5月、11月舒適,2月、6月、9月、12月較不舒適,全年舒適期長達6個月。
綜上所述,長壽全區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度的空間差異主要來自地于“三山夾兩槽”的地形差異。長壽區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適期(舒適期=舒適期+較舒適期)較長,全區(qū)各地鄉(xiāng)村旅游氣候舒適期為4~6個月,不舒適期為2~3個月,可見全年舒適期長,不舒適期短,全年適宜開展旅游活動的時間長達10個月,旅游氣候資源優(yōu)勢顯著。舒適期較長的地方主要分布在長壽城區(qū)及以南和長壽中部地區(qū),這些地方的鄉(xiāng)村旅游景點可重點開發(fā)。
①全區(qū)鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度的空間差異主要來自地于“三山夾兩槽”的地形差異。長壽地區(qū)除了夏季鄉(xiāng)村旅游氣候舒適度為不舒適外,其余大部分時候全區(qū)氣候舒適度較高。
②全區(qū)各地鄉(xiāng)村旅游氣候舒適期為4~6個月,不舒適期為2~3個月,可見全年舒適期長,不舒適期短,具有較強的鄉(xiāng)村旅游氣候資源優(yōu)勢。
③鄉(xiāng)村旅游氣候舒適期較長的區(qū)域主要分布在長壽城區(qū)及以南和長壽中部地區(qū)。
①本文所采用的旅游氣候舒適度評價指標為溫濕指數、風效指數統(tǒng)一分為9級的生理氣候評價指標分級,并根據各等級人體感覺描述考慮是否適合才安排旅游。盡管如此,未來仍然有必要在兩個指標分級的地域適用性上進行更加深入的研究考證。
②目前的研究主要是基于氣象站點的常規(guī)觀測資料,由于本地區(qū)域站建設于2016年才逐步趨于完善,因此資料長度不夠。雖然近幾年的數據也能夠代表一個年代際周期內的氣候變化,但是如果有更長年限的氣象觀測資料,研究成果的置信度會更高。另一方面,本文研究的舒適期是以月為單位,若能采用日數據,則能夠得到更為精準的舒適期。