甘肃省旅游气候舒适度时空分布特征研究

史正燕

（1. 华东师范大学 地理科学学院，上海 200241；2. 华东师范大学 地理信息科学教育部重点实验室，上海 200241）



甘肃省旅游气候舒适度时空分布特征研究

史正燕1，2

（1. 华东师范大学 地理科学学院，上海 200241；2. 华东师范大学 地理信息科学教育部重点实验室，上海 200241）

摘要：气候是影响旅游活动的重要因素，气候中的温度、湿度、降水、日照、风速等气象要素综合作用于人体与环境，决定旅游资源的时空分布和旅游者旅游目的地与旅游出行时间的选择行为。根据甘肃省28个基本（基准）气象站点逐日数据，引用旅游气候舒适度指数（Tourism Climate Index，TCI）（综合五个气象要素），评价甘肃省50年（1961-2010）的旅游气候舒适度的时空分布特征，结果显示甘肃省年平均TCI值49.7，旅游气候舒适月数平均达到5个月，整体上，西北部TCI优于东南部；春夏秋季适合旅游，冬季寒冷不适合旅游活动，甘肃西北部TCI值和旅游气候舒适月数均高于东南部，但东南部陇南市和天水市的TCI值和旅游气候舒适月数也很高，符合甘肃的“小江南”之称。

关键词：旅游气候；旅游时间；旅游资源评价；旅游气候区划；旅游季

一、引言

气候造就了旅游资源，气候上的差异不仅塑造了不同的自然景观，并且通过影响人类的生产和生活方式形成不同的人文景观。［1］气候对旅游的影响是多方面的，张福庆（2006）通过实证分析指出，气候影响旅游者旅游时间的选择，旅游目的地的确定，旅行行为的约束，以及气候对旅游服务设施也有一定的影响［2］。适宜的气候可以提高旅游者出游和旅游体验的满意度，反之，不适宜的气候可能直接导致旅游活动的取消和旅游体验满意度的下降，因此，气候的舒适度是影响一个地方旅游业发展的主要条件之一，同时也是旅游者做出出游决策的重要因素之一。刘洋（2010）研究国内游客到广西滨海旅游目的地出游选择影响因素中，排名前五位中，旅游气候排到了第四位［3］。吴普（2009）以海南岛为例，研究了气候因素对海滨旅游目的地的需求，发现温度、降水、日照时数对旅游需求影响很大［4］。刘骥（2012）主要从温度、降水、湿度三个方面研究了旅游气候舒适度对旅游者行为的影响［5］。旅游气候舒适度就是综合考虑了气候条件中的温度、湿度、风速、日照、降水等主要要素，评价某一地区在不同的时间或同一时间不同地区的旅游活动舒适与否，为游客的旅游出游活动提供建议。

二、研究进展

国内对旅游气候舒适度的研究始于20世纪80年代，最早的研究通常以是否“舒适”或“宜人”来评价某地的气候，如钱妙芬（1996）提出一个 “气候宜人度”模型计算和评价了四川旅游气候宜人度。近年来，旅游气候的相关研究逐渐增多，一些学者混淆“气候舒适度”与“旅游气候舒适度”的概念，用“气候舒适度”模型研究旅游气候舒适度［6-8］。可见，目前对旅游气候舒适度的准确定义，在国际国内学术界都没有给出准确的定义。本文认为在旅游活动中，人们普遍感到舒适宜人的气候适宜程度叫做旅游气候舒适度［9］。

近年来，旅游气候舒适度相关的研究逐渐增多，出现了一些与旅游气候研究相关的概念，如旅游气候宜人度、旅游气候适宜度［10，11］、旅游气候指数［12-14］、旅游综合舒适度指数［15-20］、人体气候舒适度等［21，22］，可见旅游气候的重要性早已由旅游实践升华到学术研究当中。国内最早研究旅游气候舒适度的是刘继韩（1988），他引用特吉旺（1966）的生理气候指标对我国东部若干名山康乐气候进行了分析［23］；范正业和郭来喜（1998）使用温湿指数和风效指数评价中国海滨旅游地气候的适宜性［24］；刘清春和王铮（2007）结合温湿指数、风效指数和着衣指数分析了中国城市旅游气候舒适性［25］；刘海洋和吴月等（2013）构建了一个专门用于研究沙漠旅游气候舒适度的沙漠旅游气候舒适度评价模型DCI（Desert Comprehensive Comfort Index）［26］，其实质还是在温湿指数和风寒指数基础上加权累加构建的综合指数模型；Yu（2009）进一步改善旅游气候指标，基于逐时气象数据建立了MCIT（Modified Climate Index for Tourism）［27］；国外最具有代表性的就是MIECZKOWSKI（1985）提出的旅游气候指数TCI （Tourism Climate Index），该指数结合了温度、湿度、降水、风速、日照这五个气象要素，比较全面的考虑了影响旅游舒适度的气候因素［28］；随后，一些学者用TCI研究区域旅游气候（Amelung 2006，2007，Matzarakis 2008）［29-31］；一些学者改进TCI（Scott 2001，2004，Amelung 2010）［32-34］；一些学者在TCI的基础上提出了新的旅游气候指数，如 Freitas，Scott （2004）提出了CIT（Climate Index for Tourism），从热学、物理学、美学（Thermal，Physical，Aesthetic）三个方面来评价旅游气候舒适程度［35］；Morgan（2000）在MIECZKOWSKI的TCI基础上提出了适用于Beach旅游的海滩旅游气候指数BCI（Beach Climate Index）［36］。

Fang（2015）用TCI评估了中国四季的旅游气候资源［37］；贾海源（2010）用人体舒适度指数研究了甘肃省人体舒适度地域分布特征［38］，除此以外，甘肃省的旅游研究多从旅游资源类型［39，40］、旅游空间格局［41，42］、气候资源特点［43］等方面展开，气候对人们的旅游出行有着重要的影响，这方面的研究也越来越重要，因此，本文欲从旅游气候的角度对甘肃省旅游时空格局特征进行分析。

三、研究方法及数据来源

1.旅游气候指数TCI

TCI是MIECZKOWSKI（1985）在旅游和娱乐气候分类研究和与旅游活动相关的人体舒适生物气象学理论的基础上发展而来的。起初，MIECZKOWSKI从文献研究中选取了12个与旅游相关的气象参数（月均值），但局限于气象参数的数据获取，最终选取了7个气象参数：最高气温、平均气温、最小相对湿度、平均相对湿度、累计降水量、日照时数、平均风速。TCI公式由热舒适（thermal comfort）、降水量（precipitation）、日照时数（sunshine）、平均风速（wind）这五个子指数构成。其表达式如下：

式中，CID和CIA都是表示热舒适的变量，由温度和湿度组合形成，其中，CID（Daytime Comfort）为最大舒适指数，由最高气温和最小相对湿度组成；CIA （Daily Comfort）为平均舒适指数，由平均气温和平均相对湿度组成，P表示降水量，S表示日照时数，W表示风速。MIECZKOWSKI根据专家的观点对这五个子指数分别赋予权重，在TCI公式中CID为40%，CIA占10%的权重，P为20%的权重，日照S为20%的权重，风速W的权重为10%。

2.数据及方法

本文对原始TCI做了一些改进。TCI模型中CID、CIA的值是通过查询ET列线表得到分级的，因为数据量大，通过查表显得繁琐，本文用来源于ET的THI（孙美淑，2015）［44］近似代替了ET，THI有表达式，在国内外应用普遍，THI公式如下：

式中，T、RH分别代表平均气温（℃）、相对湿度（%）。最终TCI的计算公式如下所示：

ATHI表示最大舒适指数（白天的），由最高气温和最小相对湿度代入（2）式计算而得，MTHI表示平均舒适指数（包括白天和晚上），由平均气温和平均相对湿度代入（2）式计算而得。TCI计算所需要的数据分别是每月平均日最高气温（℃）、每月日平均气温（℃）、每月平均最小相对湿度（%）、每月平均相对湿度（%）、月平均日照时数（h/天）、月平均风速（m/s）。这些月值数据是采用中国气象科学数据共享服务网（http：//cdc.nmic.cn/home.do）提供的日值数据集（1961-2010年），利用SQLServer数据库进行数据处理与计算获得。

四、结果与讨论

在图中冷色调蓝色表示TCI值低于整体的平均值，暖色调红黄色表示TCI值高于整体的平均值，文章从全年整体上和分春、夏、秋、冬四季来对甘肃省14个地州市（12个地级市和2个自治州）进行评价。

1.TCI整体分布

整体上，甘肃省旅游气候舒适度在可以接受的范围内，全年旅游气候舒适指数TCI西北高于东南；一年中，春季、夏季、秋季三个季节的旅游气候舒适度都在可以接受的范围内；除了局部地区的旅游气候舒适月数小于5外，大部分地区旅游气候舒适月数大于5个月。

（1）全年及四季平均值

如图1所示，大致以武威市和金昌市为界，分为两大部分，西北部TCI值大于平均值49.7，东南部TCI值小于平均值49.7；如表1所示，甘肃省50年年平均TCI值为49.7，而根据TCI分级标准，甘肃省的全年旅游气候舒适指数在40-59之间，分类描述为一般舒适，但在地图分类中属于可以接受的类型。因此在一年中，甘肃省的旅游气候舒适度在可以接受的范围之内。四季中夏季的TCI平均值最高，冬季平均TCI值最低，春秋两季平均TCI值接近全年平均值。春季全省平均TCI值为56.5，较全年平均TCI值偏高一些，但相差不大，在分类描述中属于较舒适的类型，在地图分类中是属于可以接受的类型；夏季平均TCI值为85.1，在分类描述中属于非常舒适的范围内，在地图分类中也属于非常舒适的类型；秋季平均TCI值为49.7，与年平均值相等；冬季平均TCI值为8.3，在分类描述中属于极度不舒适的类型，在地图分类中属于不舒适的类型。

甘肃省全省舒适的月份达到5个月，舒适月份的划分标准以TCI 值达到60以上进行计算，TCI值达到60，在TCI分级中是属于舒适的范围，说明从气候方面来讲，全年有5.2个月份是适合旅游的。除了武威天祝藏族自治区和甘南州北部、中部，以及定西市北部和中部旅游气候舒适月数小于5个月以外，其它地州市旅游气候舒适月数均大于5个月，其中陇南市和酒泉市以及白银市旅游气候舒适月数最高达到6、7个月。

表1　甘肃省各地州市50年TCI平均值（1961-2010）

图1　甘肃省50年年平均TCI分布（1961-2010）

（2）特殊TCCII值分布

TCI高值或最高值出现在酒泉市和陇南市的站点中，除了夏季TCI最高值出现在酒泉市中，其它TCI高值均出现在陇南市中，酒泉市夏季平均温度在12℃～26℃，白天的平均气温26℃，温度相对舒适，旅游气候舒适指数值TCI达到96，是理想的旅游气候，在TCI分级表分类描述中属于特别舒适的类型。相较而言，陇南市夏季TCI值82，较酒泉市夏季最高值略低，但在TCI分级表分类描述中也属于非常舒适的范围内。武威市52787站点的TCI最低（除了冬季），旅游气候舒适月数也只有1个月。甘南州TCI值和旅游气候舒适月数也比较低，本文认为主要因为甘南州是典型的高原性气候，日照强烈，夏季温度在15～20℃之间，而人体的舒适温度范围在18～24℃之间，因此，甘南州夏季（6、7、8月份）平均温度还是低于人体舒适温度范围的，加上甘南州昼夜温差大，早晚温度会低于平均温度，会引起人体不舒适感。除了甘南州只有7、8月份是舒适的，其它地州市的舒适月份大致从4月份持续到9月份，陇南市的舒适月份持续到10月份（见表2）。

2.季节性分布特征

如表1所示，春夏秋冬四季中，春、夏、秋三个季节的TCI平均值均大于等于全省年平均值49.7，只有冬季TCI平均值过低，因此甘肃省一年中春、夏、秋三个季节的旅游气候舒适度指数较高，是适宜旅游的，而冬季旅游气候舒适度指数过低，因此冬季是不适宜旅游的季节。此外，空间格局上，春、夏、秋三季西北旅游气候舒适度高于东南，冬季东南旅游气候舒适度高于西北。

表2　甘肃省各地州市旅游气候舒适月份（1961-2010）

如图2所示，春季旅游气候舒适度西北部高于东南部。春季TCI平均值为56.4，属于较舒适的范围。春季TCI值从空间上主要分为三大块：河西走廊高值区、陇中过度区、东南部低值区。夏季旅游气候舒适度西北部高于东南部。夏季TCI值在空间上的分布格局与春季相似，但是TCI值均比春季高很多，夏季TCI平均值85.1，远远高于春季TCI平均值。秋季旅游气候舒适度西北部高于东南部。秋季TCI值在空间上的分布格局与春、夏两季相似，但TCI值均比春、夏两季低，秋季TCI平均值49.7，在TCI分级分类描述中仍然属于一般舒适类型。冬季旅游气候舒适度东南部高于西北部。如图2所示，与春、夏、秋明显不同的是冷暖色调的翻转以及TCI平均值的较大差距。冬季TCI平均值仅仅只有8.3，在TCI分级分类描述中属于极度不舒适的类型，那么在冬季整个甘肃省的旅游气候舒适度是不能让人接受的，冬季甘肃省是极度寒冷的，不适宜开展旅游活动。但是冬季东南部TCI值高于西北部，因为西北部纬度更高，冬季温度达到零下15度或更低，因此，位于甘肃南部的陇南市气温相对高于北方，因此TCI 值也高于河西走廊地区。

图2　甘肃省28个气象站点四季TCI分布（1961-2010）

五、结论与展望

1.结论

本文采用中国气象科学数据共享服务网提供的日值数据集（1961-2010年），以SQLServer数据库为数据计算平台，以ArcGIS软件作为数据空间差值和地图输出平台，用旅游气候指数TCI计算了50年来甘肃省各地州市旅游气候舒适度。

整体上，甘肃省旅游气候舒适度在可以接受的范围内，全年旅游气候舒适指数TCI西北高于东南，陇南市和天水市独具优势，旅游气候舒适度较高，武威市天祝藏族自治区是西北和东南旅游气候舒适度的分界线；

一年中，春季、夏季、秋季三个季节的旅游气候舒适度在可以接受的范围内；除了局部地区的旅游气候舒适月数小于5外，大部分地区旅游气候舒适月数大于5个月；

春夏秋冬四季中，春、夏、秋三个季节的TCI平均值均大于等于全省年平均值49.7，只有冬季TCI平均值过低，因此甘肃省一年中春夏秋三个季节的旅游气候舒适度指数较高，是适宜旅游的，而冬季旅游气候舒适度指数过低，因此冬季是不适宜旅游的季节；

此外，在空间上的格局，春夏秋三季西北旅游气候舒适度高于东南，冬季东南旅游气候舒适度高于西北。

武威天祝藏族自治区和甘南州是两个特别的区域，旅游气候舒适度很低，只有夏季适宜旅游，因此成为夏季避暑休闲的好去处。

2.不足与展望

由于采用的数据集限制，天水市和嘉峪关市缺基本基准气象观测站，因此不能统计计算这两个地级市的TCI值，只能通过插值得到大致数值范围，但是极有可能由于局部地形和气候差异导致旅游气候舒适度截然不同，这一点在本文中没能解决，不过嘉峪关市面积小，地势平坦，和酒泉市毗邻接壤，插值结果是合理的，天水市的合理性会低一点，文中没有重点讨论这两各地级市也是这个原因，希望后续研究中能考虑到这个问题。

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（责任编校：方琦）