摘 要:利用1961—2020年貴陽地區(qū)8個(gè)地面站點(diǎn)逐日氣象觀測(cè)資料,根據(jù)《氣候季節(jié)劃分》(GB/T 42074—2022)對(duì)貴陽地區(qū)氣候季節(jié)進(jìn)行劃分,基于“黃金分割率”等級(jí)劃分法計(jì)算貴陽地區(qū)人體舒適度等級(jí),并對(duì)當(dāng)?shù)乜叼B(yǎng)資源進(jìn)行探析。結(jié)果表明,貴陽地區(qū)冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,四季分明,冬季最長(zhǎng)(為115 d),夏季最短(為64 d)。貴陽地區(qū)廣義舒適域等級(jí)日數(shù)>冷不舒適域等級(jí)日數(shù)>熱不舒適域等級(jí)日數(shù),且廣義舒適域等級(jí)日數(shù)和熱不舒適域等級(jí)日數(shù)60 年來呈上升態(tài)勢(shì),冷不舒適域等級(jí)日數(shù)呈下降態(tài)勢(shì)。貴陽地區(qū)廣義舒適域等級(jí)日數(shù)主要分布在春、夏和秋季,因此春、夏、秋3個(gè)季節(jié)為舒適季,特別適合中老年人群到此進(jìn)行康養(yǎng)旅游。
關(guān)鍵詞:貴陽地區(qū);氣候舒適度;康養(yǎng)效應(yīng)
中圖分類號(hào):P49 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)09–0-04
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展,人們的生活水平顯著提高、健康意識(shí)也逐漸增強(qiáng)。近年來,健康旅游漸漸成為熱門話題,為了更好地滿足廣大消費(fèi)者對(duì)健康、養(yǎng)生、醫(yī)療及旅游等方面的多元化需求,國(guó)家也出臺(tái)了一系列政策,促進(jìn)和支持該行業(yè)的發(fā)展。2019年7月15日,國(guó)務(wù)院出臺(tái)《健康中國(guó)行動(dòng)(2019—2030年)》規(guī)劃綱要,提出要支持發(fā)展健康醫(yī)療旅游等健康服務(wù)新業(yè)態(tài),滿足人民群眾日益增長(zhǎng)的多層次、多樣化健康需求。因此,開展人體舒適度及其康養(yǎng)效應(yīng)的相關(guān)研究,根據(jù)旅游目的地氣候舒適度的季節(jié)性變化狀況,為康養(yǎng)旅游人群提出氣候康養(yǎng)旅游地和最佳時(shí)段選擇的合理化建議,有助于促進(jìn)健康旅游產(chǎn)業(yè)的持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展。
人體舒適度指數(shù)是從氣象角度評(píng)價(jià)在不同氣候條件下人的舒適感,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)[1]。相關(guān)學(xué)者相繼提出了諸多表征人體舒適度的方法[2-3]。近年來,開始將氣候舒適度與康養(yǎng)旅游相結(jié)合進(jìn)行分析。例如,孫銀川等[4]對(duì)寧夏六盤山區(qū)夏季避暑旅游氣候舒適度分析;張運(yùn)等[5]基于人體舒適度對(duì)商洛市氣候康養(yǎng)旅游的評(píng)價(jià)。多數(shù)研究者在研究中使用的舒適度計(jì)算方法多是針對(duì)某一地區(qū)或有限區(qū)域而研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)公式,理論依據(jù)不夠充分,普適性有限,更無法對(duì)全國(guó)大范圍不同氣候類型地區(qū)、不同經(jīng)緯度地區(qū)、不同海拔高度地區(qū)的人體舒適度進(jìn)行分析研究。然而,王式功等[6]提出了一種基于“黃金分割率”的人體舒適度計(jì)算方法,提出了最佳舒適度的概念與確定方法,體現(xiàn)了以氣溫為主及其他相關(guān)氣象要素的協(xié)同效應(yīng)。還考慮了不同月份、緯度和海拔高度造成的人體感覺差異,克服了地理位置帶來的誤差,改進(jìn)了以往舒適度計(jì)算方法的不足,呈現(xiàn)出了地域和不同氣候帶的廣泛普適性,為健康氣候評(píng)估提供了表征量的支持。
近年來,國(guó)家大力發(fā)展旅游業(yè),貴陽作為國(guó)內(nèi)著名的旅游城市之一,其氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)溫和型氣候,兼有高原性和季風(fēng)性氣候特點(diǎn)。該地植被覆蓋廣,冬無嚴(yán)寒,夏無酷熱,素有“上有天堂,下有蘇杭,氣候宜人數(shù)貴陽”的美譽(yù)[7-8]。對(duì)此,利用貴陽地區(qū)的氣象資料,基于人體舒適度及其康養(yǎng)效應(yīng)的相關(guān)研究,綜合考慮對(duì)人體體感溫度產(chǎn)生直接影響的氣溫、相對(duì)濕度等氣象要素,分析其對(duì)貴陽地區(qū)人體舒適度和氣候康養(yǎng)的效應(yīng),為打造生態(tài)宜居城市、生態(tài)旅游城市開發(fā)提供技術(shù)支持,助力貴陽康養(yǎng)旅游產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。
1 資料與方法
1.1 資料
氣象資料來源于國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心,包括1961—2020年貴陽地區(qū)息烽、開陽、修文、清鎮(zhèn)、貴陽、白云、花溪和烏當(dāng)8個(gè)區(qū)縣氣象站點(diǎn)的逐日地面觀測(cè)資料,涉及平均氣溫、平均風(fēng)速、平均相對(duì)濕度和20:00—翌日20:00降水量等氣象要素。
1.2 研究方法
1.2.1 人體舒適度計(jì)算方法
人體舒適度作為一種可以直觀地反應(yīng)某地康養(yǎng)氣候資源情況的標(biāo)準(zhǔn)[9],王式功等首次將“黃金分割率”引入醫(yī)療氣象學(xué)領(lǐng)域,更科學(xué)合理地確定了人體最佳舒適溫度值為22.7 ℃。并對(duì)其緯度、月份和海拔高度進(jìn)行調(diào)整,從而獲得某地的最佳舒適溫度數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
Ts=22.7×[1.0-0.3sin(φ-23.5)]-|0.3cos[15°×(M-1)]| -2.0×tan(H/100)(1)
式(1)中,Ts為最佳舒適溫度,φ為緯度,M為月份,H為海拔高度。[1.0-0.3sin(φ-23.5)]是為了訂正地理緯度對(duì)最舒適溫度的影響,|0.3cos[15°×(M-1)]|訂正了季節(jié)對(duì)人體最佳舒適溫度的影響,2.0×tan(H/ 100)訂正了海拔≥500 m(海拔高度<500 m不訂正)的地區(qū)高度對(duì)人體最佳舒適溫度的影響。。
綜合考慮相對(duì)濕度、降水量、風(fēng)速等與人體健康密切相關(guān)的氣象要素,最終構(gòu)建的體感溫度計(jì)算數(shù)學(xué)表達(dá)式如下。
當(dāng)Ta≥Ts時(shí):Tg=Ta+A{exp[0.05(Ta-Ts)(RH-RHs)]-1}-0.03(Ta-Ts)V(2)
當(dāng)Ta<Ts時(shí):Tg=Ta-A{exp[0.013(Ts-Ta)(RH-RHs)]-1}-0.01(Ts-Ta)V(3)
式(2)和式(3)中,系數(shù)A≈14;Tg為體感溫度(℃),認(rèn)為是人體皮膚裸露時(shí)感覺到的環(huán)境溫度;Ta為平均氣溫(℃);Ts為最佳舒適溫度;V為平均風(fēng)速(m/s);RH為相對(duì)濕度(%);RHs為最適相對(duì)濕度(%)。無降水時(shí),RHs=0.500;有降水時(shí),RHs=0.618。
由式(2)、式(3)算出的體感溫度,再根據(jù)體感溫度將氣候舒適的劃分為11個(gè)等級(jí),分級(jí)及對(duì)應(yīng)的等級(jí)范圍見表1。將微熱、舒適和涼爽歸并為廣義舒適域。
1.2.2 氣候季節(jié)劃分
采用中華人民共和國(guó)國(guó)家氣候季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 42074—2022)(以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)),對(duì)貴陽地區(qū)氣候季節(jié)進(jìn)行劃分,首先選定最近30年(1991—2020年)作為氣候年份長(zhǎng)度,再計(jì)算30年中同日平均氣溫的常年值,得到常年氣溫序列[10]。
(4)
式(4)中,Tj為第j日的平均氣溫常年值(℃);tij為第i年第j日的平均氣溫(℃);n為選定年份長(zhǎng)度,取30。
再依據(jù)常年氣溫序列計(jì)算5 d的滑動(dòng)平均,得到常年滑動(dòng)平均氣溫序列,5 d滑動(dòng)平均計(jì)算。
TMj=(5)
式(5)中,TMj為第j日的5 d滑動(dòng)平均氣溫(℃),tj為第j日的平均氣溫(℃)。
標(biāo)準(zhǔn)中將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫≥10 ℃且<22 ℃的日期定義為春季;將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫≥22 ℃的日期定義為夏季;將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫<22 ℃且≥10 ℃的日期定義為秋季;將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫<10 ℃的日期定義為冬季。這種采用常年滑動(dòng)平均氣溫序列對(duì)季節(jié)進(jìn)行劃分,更能科學(xué)準(zhǔn)確地劃分某個(gè)地方的四季,對(duì)分析人體舒適度也能更加的合理。因此,應(yīng)用此方法對(duì)貴陽地區(qū)人體舒適度與氣候康養(yǎng)進(jìn)行相關(guān)研究。
2 結(jié)果分析
2.1 貴陽地區(qū)人體體感溫度變化特征
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)劃分出貴陽地區(qū)春季天數(shù)為104 d,夏季天數(shù)為64 d,秋季天數(shù)為82 d,冬季天數(shù)為115 d。貴陽地區(qū)7月的平均體感溫度最高,為23.38 ℃;1月的平均體感溫度最低,為4.31 ℃。月平均體感溫度呈“倒V”型分布。1961—2020年貴陽地區(qū)的年平均體感溫度為14.69 ℃,60年間貴陽地區(qū)的年平均體感溫度總體呈上升態(tài)勢(shì),增長(zhǎng)率為0.08 ℃/10年。
2.2 貴陽地區(qū)人體舒適度分布特征
體感溫度能夠更好地反映一個(gè)地區(qū)人體對(duì)冷暖的感受程度。因此,綜合考慮氣溫、濕度、風(fēng)速的體感效應(yīng),對(duì)貴陽地區(qū)人體體感溫度進(jìn)行分析。貴陽地區(qū)6、7和8月的平均體感溫度均高于20 ℃,其中7月的平均體感溫度最高,為23.38 ℃,此時(shí)為夏季(圖1a);1、2和12月的平均體感溫度均低于10 ℃,其中1月的平均體感溫度最低,為4.31℃,此時(shí)為冬季,月平均體感溫度呈“倒V”型分布。圖1b為年平均體感溫度的變化態(tài)勢(shì),貴陽地區(qū)1961—2020年的年平均體感溫度為14.69 ℃,20世紀(jì)80年代前為下降態(tài)勢(shì),80年代中期出現(xiàn)最低值,80年代后為上升態(tài)勢(shì),且上升態(tài)勢(shì)較為明顯,這與全球氣候變暖的背景相吻合??傮w而言,60年間貴陽地區(qū)的年平均體感溫度呈上升態(tài)勢(shì),增長(zhǎng)率為0.08 ℃/10年。
從季節(jié)分布(圖2)來看,貴陽地區(qū)“舒適”等級(jí)日數(shù)主要分布在春、夏、秋季,其中,春季分布日數(shù)最多,冬季分布日數(shù)最少。春季和秋季都出現(xiàn)了6個(gè)舒適度等級(jí),以舒適、涼和涼爽3個(gè)等級(jí)為主。夏季天氣以微熱、舒適和熱3個(gè)等級(jí)為主。冬季以微冷、冷、涼爽和涼4個(gè)等級(jí)為主,出現(xiàn)最多的等級(jí)為微冷。綜上所述,貴陽地區(qū)在春季、夏季和秋季都具有良好的康養(yǎng)優(yōu)勢(shì),適合康養(yǎng)旅居生活。
2.2.1 各舒適域等級(jí)日數(shù)月份和季節(jié)分布
為了深入分析研究,根據(jù)人體對(duì)不同舒適度等級(jí)的感知程度,將貴陽地區(qū)氣候舒適度等級(jí)分為熱不舒適域、廣義舒適域和冷不舒適域3種對(duì)比分析。
分析表明,貴陽地區(qū)3—11月廣義舒適域等級(jí)日數(shù)都在20 d以上,廣義舒適域等級(jí)日數(shù)大于月總數(shù)的2/3,說明3—11月為廣義舒適月,良好的氣候環(huán)境適合開展康養(yǎng)旅游等相關(guān)活動(dòng)。貴陽地區(qū)春季廣義舒適域等級(jí)日數(shù)最多,其次為秋季,由于貴陽地區(qū)夏季較短,廣義舒適域等級(jí)日數(shù)也較少(圖3)。鑒于春季、夏季和秋季廣義舒適域等級(jí)日數(shù)都超過總季節(jié)長(zhǎng)度的2/3,所以春、夏、秋3個(gè)季節(jié)為舒適季。而廣義舒適域等級(jí)日數(shù)在冬季最少;冷不舒適域等級(jí)日數(shù)在冬季最多,超過總季節(jié)長(zhǎng)度的2/3,所以冬季為冷不舒適季節(jié)。熱不舒適域等級(jí)日數(shù)主要分布在春季、夏季和秋季,但分布日數(shù)都很少,沒有超過總季節(jié)長(zhǎng)度的1/3。綜上所述,貴陽地區(qū)廣義舒適域等級(jí)日數(shù)呈“雙峰”分布,主要分布在3—11月,分別對(duì)應(yīng)春、夏、秋季為廣義舒適季節(jié),該期間適合開展旅游觀光、避暑等康養(yǎng)活動(dòng)。
2.2.2 各舒適域等級(jí)日數(shù)變化特征
隨著全球變暖,貴陽地區(qū)各舒適域等級(jí)日數(shù)也發(fā)生相應(yīng)變化。貴陽地區(qū)廣義舒適域等級(jí)日數(shù)最多,平均日數(shù)為208 d,且廣義舒適域等級(jí)日數(shù)60 年來有上升態(tài)勢(shì)(圖4)。冷不舒適域等級(jí)日數(shù)次之,平均日數(shù)為144.2 d,且60 年來呈下降態(tài)勢(shì)。熱不舒適域等級(jí)日數(shù)最少,平均日數(shù)為12.8 d,且60 年來也有上升態(tài)勢(shì)。
由表2可知,貴陽地區(qū)不同年代際各舒適域等級(jí)日數(shù)均有不同的變化。冷不舒適域等級(jí)日數(shù)在20世紀(jì)90年代最多,為150 d;21世紀(jì)10年代最少,為136 d,相差14 d。廣義舒適域等級(jí)日數(shù)在21世紀(jì)10年代最多,為212 d;20世紀(jì)80年代和20世紀(jì)90年代最少,都為204 d,相差8 d。熱不舒適域等級(jí)日數(shù)在21世紀(jì)10年代最多,為18 d;20世紀(jì)70年代和20世紀(jì)90年代最少,為11 d,相差7 d。從年代際變化來看,貴陽地區(qū)廣義舒適域等級(jí)日數(shù)和熱不舒適域等級(jí)日數(shù)都在逐漸增加,冷不舒適域等級(jí)日數(shù)都在逐漸減少,正好與全球氣候變暖相吻合。
3 結(jié)論
(1)貴陽地區(qū)四季分明,冬季最長(zhǎng),為115 d,夏季最短,為64 d。貴陽地區(qū)的月平均體感溫度呈“倒V型”分布,貴陽地區(qū)氣候溫和,冬無嚴(yán)寒,夏無酷暑,年內(nèi)多數(shù)月份都分布著“舒適”等級(jí)日數(shù),主要分布在春、夏、秋季節(jié),其中春季分布日數(shù)最多,冬季分布日數(shù)最少。
(2)貴陽地區(qū)廣義舒適域等級(jí)日數(shù)呈“雙峰”分布,主要分布在3—11月,分別對(duì)應(yīng)春、夏、秋季為廣義舒適季節(jié)。在研究時(shí)段內(nèi),貴陽地區(qū)廣義舒適域日數(shù)最多,平均日數(shù)為208 d;冷不舒適域日數(shù)次之,平均日數(shù)為144.2 d;熱不舒適域日數(shù)最少,平均日數(shù)為12.8 d。隨著全球變暖,貴陽地區(qū)廣義舒適域等級(jí)日數(shù)60年來有上升態(tài)勢(shì),熱不舒適域等級(jí)日數(shù)也有上升態(tài)勢(shì),但冷不舒適域等級(jí)日數(shù)60年來呈下降態(tài)勢(shì),表明貴陽地區(qū)的氣候舒適度越來越好,證明其康養(yǎng)優(yōu)勢(shì)也日漸凸出。
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收稿日期:2024-06-17
基金項(xiàng)目:2023年度黔西南州科技計(jì)劃項(xiàng)目(2023-4-87)。
作者簡(jiǎn)介:瞿沖(1995—),男,貴州遵義人,助理工程師,研究方向?yàn)闅夂蝾A(yù)測(cè)和氣象服務(wù)。