張瑋，劉玉珠

(河南省氣象服務(wù)中心，河南 鄭州 450003)

隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，以及全域旅游、鄉(xiāng)村旅游等概念的不斷深入，旅游業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)積極態(tài)勢。旅游業(yè)的發(fā)展離不開自然環(huán)境和氣候條件[1-2]，氣候的適宜程度、適宜期的時長等因素影響游客的時空分布。在旅游氣候舒適度方面，眾多的學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。國外的研究起步較早， Terjung[3]在1966年就提出了氣候舒適性指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)的概念；1985年，針對氣候舒適性指數(shù)，加拿大氣象局對其測評問題進(jìn)行了研究，并建立了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[4]。伴隨著經(jīng)濟(jì)和旅游業(yè)的發(fā)展，對氣候舒適性的評價與分析的關(guān)注度也越來越多，一些學(xué)者先后提出了新的觀點(diǎn)[5-6]，關(guān)于氣候舒適度評價的研究開始向多方向發(fā)展。國內(nèi)的研究起步相對較晚，開始于20世紀(jì)80年代，羅曉玲等[7]針對人體舒適度指數(shù)進(jìn)行了其預(yù)報(bào)體系的研究；陶生才等[8]利用溫濕指數(shù)等評價指數(shù)對玉門市旅游氣候舒適度進(jìn)行評價分析；楊昭明等[9]利用氣候診斷方法分析了西寧市的氣候舒適度；眾多學(xué)者分別對中國熱點(diǎn)城市或者景區(qū)的旅游氣候舒適度及其與客流量的時空變化關(guān)系進(jìn)行了相應(yīng)的分析[10-14]。

目前諸多文獻(xiàn)常用風(fēng)速、平均氣溫和相對濕度等氣象要素對旅游氣候舒適度進(jìn)行分析，進(jìn)而構(gòu)建風(fēng)效指數(shù)、溫濕指數(shù)等來分析旅游氣候資源。德國一些研究學(xué)者在19世紀(jì)80年代提出了旅游氣候指數(shù)(tourism climate index，TCI)[15]的概念，并將其應(yīng)用于研究氣候和旅游兩者之間的關(guān)聯(lián)問題，后來國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)行了深入研究，并在研究過程中逐漸進(jìn)行優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，2013年Tang等[16]提出了度假氣候指數(shù)(holiday climate index，HCI)的概念，HCI和TCI相比既有相似之處，也有改進(jìn)。TCI采用問卷調(diào)查方式進(jìn)行權(quán)重賦值，而HCI則是基于旅游人數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重賦值，相比之下更具有客觀性；HCI不但考慮了云量這個因素，同時在時間尺度方面也進(jìn)行了改進(jìn)，是目前比較客觀、全面的旅游氣候資源適宜性評價方法。胡桂萍等[17]應(yīng)用HCI對旅游適宜期進(jìn)行了評價。余麗萍等[18]對開化縣的HCI和客流量的相關(guān)性進(jìn)行了分析。杜正靜等[19]完善了TCI模型，構(gòu)建了旅游氣候適應(yīng)性指數(shù)，對中國旅游氣候適宜性進(jìn)行評價研究。蔚丹丹等[20-21]研究了氣候舒適度的體感分級標(biāo)準(zhǔn)，并通過多模型的梳理和比較，提出改良的HCI，分析我國旅游氣候舒適期的空間格局。

河南省的旅游氣候資源評價工作尚未有針對HCI的研究，因此本文基于HCI，分析了全省旅游氣候資源相應(yīng)的時空分布特征，為旅游資源開發(fā)利用以及最佳旅游時間選擇提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域概況與研究方法

1.1 區(qū)域概況

河南省地處中原，四周與山東、山西、湖北、河北等省份相鄰。地勢西高東低，地貌多樣，既有位于中東部地區(qū)的黃淮海沖積平原，又有位于西南部地區(qū)的南陽盆地，同時北、西、南三面分布有太行山、伏牛山、桐柏山、大別山等山脈。全省大部地區(qū)位于暖溫帶，多為大陸性季風(fēng)氣候，具有四季分明、雨熱同期等氣候特點(diǎn)。地形和氣候特點(diǎn)使得全省旅游資源較為豐富。

1.2 資料來源

利用河南省111個國家氣象觀測站地面氣候資料1991—2020年整編數(shù)據(jù)，主要包含降水量、風(fēng)速、最高氣溫、平均相對濕度、云覆蓋率等氣象要素，本文主要采用月數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法

HCI包含三個不同的因子，并賦之不同的權(quán)重[22-23]：①權(quán)重為40%的熱舒適因子T，用來表示人體對溫度高低的感覺，并通過日平均相對濕度HR(%)和日最高氣溫Ta(℃)根據(jù)公式(1)計(jì)算的有效溫度TE(℃)來表示，TE表示人體實(shí)際感覺溫度，用濕度對環(huán)境溫度進(jìn)行了相應(yīng)的訂正；②權(quán)重為20%的審美因子A，通過氣象要素云覆蓋率來表示；③權(quán)重為40%的物理因子P，是由權(quán)重為30%的日降水量R(mm)和權(quán)重為10%的風(fēng)速V(m/s)來構(gòu)成。其中各因子的分值通過表1獲得，在此基礎(chǔ)上由公式(2)計(jì)算出相應(yīng)的HCI值，范圍在0～100，并通過表2得出HCI所對應(yīng)的等級。

TE=Ta-0.55×(1-HR)×(Ta-14.4)，

(1)

HCI=TE×4+A×2+(R×3+V×1)。

(2)

表1 HCI因子評分表[16]

表2 HCI分級標(biāo)準(zhǔn)[16,18]

2 時間變化特征

根據(jù)河南省111個國家氣象觀測站地面氣候資料1991—2020年氣象數(shù)據(jù)，采用HCI計(jì)算方法，可以得出111個國家氣象觀測站各月、各年和各個季節(jié)的HCI值，進(jìn)而得出全省各月、各年和各個季節(jié)的HCI值。根據(jù)氣象學(xué)劃分標(biāo)準(zhǔn)，春季是指3、4、5月，夏季是指6、7、8月，秋季是指9、10、11月，冬季是指12、1、2月。

2.1 全省HCI月變化

從圖1(a)中可知全省1—12月的HCI值都超過60，達(dá)到或高于“適宜”等級；同時還可以看出全年HCI值兩處峰值分別出現(xiàn)在4—5月和9—10月，HCI值都在80以上，等級為“特別適宜”，此時旅游氣候處于“特別適宜期”。本文全省HCI月變化中，度假適宜期細(xì)化窗口到日分界段為每月1日到次月1日。從圖1(b)可以看出5個不同區(qū)域各月HCI值均在60以上，達(dá)到“適宜”及以上等級，變化趨勢呈現(xiàn)雙峰型，其中4—5月和9—10月出現(xiàn)峰值，HCI值位于80～90之間，處于“特別適宜”等級，這種變化和全省HCI月變化趨勢一致。

圖1 1991—2020年HCI月變化Fig.1 Monthly variation of HCI during 1991—2020

2.2 全省HCI年變化

從圖2(a)中可以看出全省在1991—2020期間各年HCI值位于70～79之間，其中1997年最高為76.4，等級達(dá)到“很適宜”級別，但是在氣候變暖大背景下，氣溫總體呈上升趨勢，導(dǎo)致近年來“熱舒適因子”評分有所降低，進(jìn)而導(dǎo)致近年來HCI總體有所下降。本文全省HCI年變化中，度假適宜期細(xì)化窗口到日分階段為每年1月1日到次年1月1日。從圖2(b)可以看出在1991—2020年期間不同區(qū)域的年HCI值大都在70～79之間，位于“很適宜”等級，變化趨勢與全省HCI年際變化基本一致。

圖2 1991—2020年HCI年變化Fig.2 Interannual variation of HCI during 1991—2020

2.3 全省HCI季節(jié)變化分析

從圖3可知，在全省季節(jié)變化方面，春季和秋季HCI都在80分左右，旅游氣候處于“很適宜期”，夏季HCI值略高于70，低于春、秋兩個季節(jié)，冬季HCI值在60～69，旅游氣候處于“適宜期”；與圖1對比也可以看出季節(jié)HCI和月份HCI呈現(xiàn)正相關(guān)性，月HCI出現(xiàn)高峰的月份對應(yīng)春、秋季節(jié)。本文全省HCI季節(jié)變化中，度假適宜期細(xì)化窗口到日分界段：春季為3月1日到5月31日，夏季為6月1日到8月31日，秋季為9月1日到11月30日，冬季為12月1日到2月28(或29)日。

根據(jù)HCI計(jì)算原理可知，不同區(qū)域中的有效溫度TE、審美因子A、降水量和風(fēng)速在不同的時間范圍內(nèi)有差異，進(jìn)而造成不同區(qū)域HCI在季節(jié)上有差異。本文從時間角度對全省不同區(qū)域的季節(jié)變化進(jìn)行分析，從圖3中可以得知，不同區(qū)域中春季和秋季HCI值較高，部分地區(qū)春、秋兩個季節(jié)HCI值高于80，旅游氣候處于“特別適宜”等級，舒適的氣候非常適宜旅游；夏季和冬季HCI值低于春、秋兩季，不過仍然位于“很適宜”或者“適宜”等級，可以根據(jù)天氣條件來選擇出游時間和旅游目的地。

圖3 全省及不同區(qū)域季節(jié)HCI值變化Fig.3 Seasonal variation of the HCI value in Henan Province and different regions

3 空間分布特征

本研究基于GIS空間技術(shù)，利用克里金(Kriging)方法對HCI進(jìn)行插值，在年際分布和季節(jié)分布兩方面，繪制河南省HCI區(qū)劃圖，從空間角度來分析HCI的變化情況。

3.1 河南省1991—2020年平均HCI分布

從圖4可以看出河南省各市(縣、區(qū))度假氣候環(huán)境全年都較為優(yōu)越，年平均HCI空間分布總體呈現(xiàn)“北高南低”的分布特征，豫北地區(qū)HCI值基本都在74以上，而豫南部分區(qū)域HCI值在70～72之間。

圖4 度假氣候指數(shù)年分布Fig.4 Interannual distribution of HCI

3.2 河南省不同季節(jié)HCI分布

從圖5可以看出1991—2020年四個季節(jié)平均值，河南省各市(縣、區(qū))度假氣候環(huán)境基本都比較適宜，春秋季節(jié)HCI值明顯高于夏冬兩季，春秋度假氣候環(huán)境基本都在“很適宜”等級，安陽、鶴壁、濮陽等地區(qū)達(dá)到“特別適宜”等級，夏冬兩季基本都在“適宜”等級，新鄉(xiāng)、焦作等地區(qū)在“很適宜”等級。四季HCI分布特征具有明顯的區(qū)域特點(diǎn)和維度特點(diǎn)，旅游景區(qū)可以因時、因地制宜來合理安排旺季和淡季的旅游項(xiàng)目，比如開展一些人文、歷史、紅色基因等主題旅游，平衡四季旅游市場。

圖5 度假氣候指數(shù)季節(jié)分布Fig.5 Seasonal distribution of holiday climate index

4 結(jié)論與討論

本研究結(jié)合HCI原理，分別從時間變化和空間分布特征方面分析了近30年河南省HCI變化。主要結(jié)論如下：

(1)HCI值在月際變化呈現(xiàn)出全年有兩個高峰，分別在4—5月和9—10月份，近30年來的年際變化上基本都在“很適宜”等級，度假適宜期持續(xù)時間長，覆蓋范圍廣；季節(jié)變化上也呈現(xiàn)明顯的特征，春、夏、秋三個季節(jié)旅游氣候雖然都能達(dá)到“很適宜”等級，但是春、秋兩季明顯高于夏季；而冬季HCI值較低，旅游氣候?yàn)椤斑m宜”等級，且季節(jié)變化特征和月際變化特征呈現(xiàn)正相關(guān)性。

(2)在空間分布上，年均HCI空間分布總體呈現(xiàn)“北高南低”的分布特征，同時四季上具有區(qū)域性和維度變化特征。

本文研究還存在一些可以進(jìn)一步探討的地方，可以對HCI的變化特征做出多方面的分析。首先，可以提取海拔數(shù)據(jù)，結(jié)合GIS探討給出不同海拔高度的指數(shù)訂正結(jié)果，使得地理空間分布與實(shí)際更加符合；其次，可以在本研究基礎(chǔ)上改進(jìn)目前的HCI，結(jié)合河南特征建立新的評價模型；最后還可以在中國舉辦冬奧會的背景下，關(guān)注冬奧冰雪度假(旅游)氣候。同時結(jié)合旅游人數(shù)、旅游景區(qū)、旅游路線等等方面進(jìn)行延伸分析，能夠?yàn)槁糜螛I(yè)提供更加科學(xué)的技術(shù)支持，促進(jìn)全省的旅游業(yè)發(fā)展。