平凉市旅游气候舒适度分析

2018-06-19于志远李爱萍

天水师范学院学报 2018年2期

于志远，李爱萍

（天水师范学院资源与环境工程学院，甘肃天水 741001）

近年来，随着各地旅游产业的不断发展，旅游业在经济发展领域中所占比重不断扩大，各地积极建立适宜自身发展的生态旅游产业链。气候是影响游客选择旅游目的地的重要因素之一，宜人的气候是一个地区旅游业开发、发展与兴盛的前提，恶劣的气候则会限制旅游业的长期发展。气候舒适度的评价一方面有助于游客选择对旅游地，另一方面为景区旅游业的发展规划提供依据。气候舒适度评价研究由来已久，[1-2]早在1966年特吉旺(W.H.Terjung)就提出了气候舒适性指数(Comfort Index)的概念。[3]1973年奥利佛(J.E.O l i v e r)在实验的基础上建立了风寒指数表，[4]加拿大气象局构建了舒适指数测评的标准模型。[5]近年来，气候舒适度评价由简单的经验模型向复杂的机理模型、由时空局限性模型向客观普适性模型发展，具有精细化、客观化的发展趋势。[6]本文以平凉市57年的气候统计资料为依据，利用温湿指数、风效指数、着衣指数模型对平凉市旅游气候舒适度进行系统的分析与描述，研究平凉市旅游气候舒适期，并分析其对旅游业可能产生的影响，以期能为平凉市的旅游业发展规划提供依据。

1 研究区概况

平凉市地处34°54′～35°46′N，105°20′～107°51′E，位于陇山东麓、泾河上游，属典型的带状城市，整体地形呈西高东低、南高北低走势，是泾、渭河亚湿润区，总的特点是南湿北干、东暖西凉，四季分明，气候宜人，历史悠久，人文荟萃，为古丝绸之路北线东端之重镇，境内现已发现各个时期的古文化遗址2 257处，省级以上文物保护单位69处。其中“道教第一山”——崆峒山、王母宫—西王母降生处的回中山、西周第一台——古灵台等历史遗址和西周青铜器、南宋银本位货币银合子、佛舍利金银棺，被誉为“中华之最”。[7]

2 评价方法

2.1 旅游气候舒适性评价指标测算方法

气候舒适度是指人们无需借助任何消寒、避暑措施就能保证生理过程正常进行的气候条件。[8]气候是否宜人是根据一定条件下皮肤的温度、出汗量、热感和人体调节系统所承受的负荷来确定，[9]诸气候因子中，温度、风速、相对湿度和日照时数4个因素对人体的生理和心理影响最为敏感，将这四个因素作为指标定量化计算气候舒适度，具有科学的参考价值。目前，气候舒适度的定量化评价模型起步比较早，发展成熟，类型众多，其中，影响程度大且应用较为广泛的是特吉旺法。文章运用四个参考因素，使用特吉旺法的两个评价指数（温湿指数THI、风效指数K），对平凉市的旅游气候舒适度计算分析，寻找适宜于平凉市旅游活动的月份。

2.1.1 温湿指数THI

温湿指数最初称为有效温度，通过湿度与温度的综合作用来反映人体与周围环境的热量交换，[10]考虑的是温度和相对湿度对人体适宜性的影响。

计算公式如下：

式中t为摄氏温度(oC)；T为华氏温度；r为相对湿度(%)。

THI的计算式是由俄罗斯学者的有效温度计算式E=Td-0.55(1-r)-(T-58)演变而来的，其中的Td为华氏温度，将换算成摄氏温度(oC)便得到式(3)，它是湿度订正以后的温度。[11]

2.1.2 风效指数K

K的计算公式为：

上式中，V为地面以上10m高度处的平均风速(m/s)；S为日照时数(h/d)。

K的计算式是由风冷力或风寒指数WCI(wind chill index)计算式(又称Bedford计算式)

演变而来的。WCI是表征寒冷环境条件下，风速与气温对裸露人体的影响。是指皮肤温度为33℃时，人体体表单位面积的散热量(kmol/m2·h)。风效指数(K)是既考虑体表的散热又考虑太阳辐射后人体的增热，它反映体表与周围环境之间的热交换，即体表单位面积的热交换量率(正值为吸热，负值为散热)。[12]

2.2 各指数模型分级标准

通过上述模型，计算温湿指数与风效指数。依据广泛的野外游憩活动及心理结合多次人体测试结果，以及大多数人的感受，参考李秋[13]等根据人的生理气候评价指标所建立的的温湿指数与风效系数分级（见表1），作为判断人体舒适与不舒适的评价标准。地方气候舒适度状况只需将其每个月份的平均气温、平均相对湿度、平均风速和平均日照时数的相关数据带入公式计算即可，这里的月均气温、月均相对湿度、月均风速和月均日照时数等是通过Excel软件的筛选功能，将1956～2013年的每月的日数据筛选出来求平均值得到的，具体结果见表2.对照分级标准，便可得出该地的气候舒适度状况。

3 平凉市旅游气候舒适度结果分析

依据表2中的数据资料，结合公式（3）、（4）计算平凉市各月的温湿指数和风效指数，结果如表3所示，对照表1，根据THI和K对应的感觉程度可确定出平凉市气候舒适度。

表1 温湿指数与风效系数分级

表2 平凉市1956-2013年气候要素数据

3.1 温湿指数分布特征

温湿指数(THI)计算结果表明，平凉市的旅游舒适其较长，且以7月份为中心基本呈对称分布。1、2和12月份的月平均温度在零摄氏度以下，空气的相对湿度较低，评价结果为极冷，极不舒服(等级为e)；3月份与11月份的温度有所回升，但仍然较低，评价结果为寒冷，不舒适（等级为d）；4月与10月份，从评价结果来看为较偏冷，较不舒适（等级为c），是舒适与不适的过渡期，此间温度与湿度相较3月与11月来说都是上升的，不适度在减少，舒适度在增加；5月与9月，评价结果为清凉，舒适（等级为b）；6～8月，评价结果为暖，感觉舒适，结合表2我们看出，平凉市6～8月份的平均温度都在19～22摄氏度之间，而根据国内外的实验，夏季人们感到最舒适的温度是19～24摄氏度，冬季是17～22摄氏度。因此，我们可以看出平凉市6～8月份是非常适宜进行旅游活动的。游客去登因北魏石窟群而闻名的云崖寺，领略大自然的奇妙之笔；这个时期的崆峒山，既有北方山势之雄，又有南方山色之秀。

表3 平凉市各月份的温湿指数、风效指数

3.2 风效指数分布特征

风效指数(K)计算结果显示，平凉市舒适风(等级为A)的时间较长，有4个月之久，分别为4月、5月、9月和10月份，说明平凉市适宜旅游的时期较长，双凤山、大阴山、龙泉寺、成纪文化城等都是不容错过的旅游景区。暖风(等级为B)的月份为2个月，分别出现在6月份和8月份；暖热风(等级为C)的月份为1个月，出现在7月份；凉风(等级为b)出现的时间最长，多达5个月，分别出现在1月、2月、3月、11月和12月。平凉市的风效指数变化较小，未出现极冷和极热的极端状况，评价结果未显示不舒适期，说明平凉市的旅游气候环境比较良好。

由上述分析可知，两个指数模型的计算结果具有较大的相似性，用来指导旅游的舒适度评价有比较大的正确性。总体可以看出，平凉市的旅游舒适期较长，5～9月份是平凉市最适宜旅游的时期。

4 平凉市着衣指数分析

当气温降到25℃以下，人裸露的体表温度就会降到32℃以下，即有冷的感觉，需要着衣。着衣是人体防御外部环境的直接工具，当天气变冷时需要通过加衣来抵御寒冷，气候变暖时则需减少衣物数量或减少衣物厚度来适应温暖的环境。影响着衣厚度的气象要素有温度、湿度、风速、太阳辐射等，季节转换、人的状态、年龄和体质对着装也有不同的要求，因而通常选取温度、湿度、风速这三个相关性最强的要素来预报室外所需着装厚度。[14|刘燕等[15]研究不同级别的风力条件下，着装厚度与气温的相关关系发现，当风力定常时，着装厚度与气温呈负线性相关，着装厚度随气温的升高而减薄，而且风力越大，负线性相关的斜率也越大。朱凌云[16]等认为，当气温处在18～26℃之间，或者湿度较小，着装受到的影响较小，甚至可以忽略不计。为了进一步测算温度和风力与着装之间的关系，我们引进任意风力条件下的环境气温与着装厚度的经验公式进行计算：

式中：F为室外环境所需着装厚度预报值(单位:mm)，0.61表示室外环境温度变化时，每摄氏度所需增加或减轻的服装厚度(单位：mm/℃)；25.8表示在摄氏温标下穿着厚度等于零时的外界环境温度值，b为环境温度预报值(℃)，C为环境风力预报值(级)。

利用平凉市相应的气候资料，结合（5）式计算出平凉市各月的着衣厚度指数(见表5)。依据平凉市的气候特点，对照表4，分析预测平凉市的着衣情况。可以看出，平凉市的最大的着装厚度出现在1月份，数值为19.51mm，着装厚度指数为8，这个阶段应穿厚毛衣加棉衣或厚毛衣加呢外套，做好保暖措施，防止出现冻伤等情况；最小的着装厚度出现在7月份，数值为2.88mm，着装厚度指数为2，建议着装短衫或长袖衬衣等宽松易散热的衣服。整体的着装厚度值随时间的推移呈现出先减小，后增大的趋势。以7月份为节点，7月前着装厚度值呈现递减趋势，7月份后着装厚度值逐渐减小，并且7月份前的变化幅度较以后的变化幅度小。

表4 着装厚度与气象指数应用表

表5 着装厚度与气象指数表

5 结论

平凉市区气候宜人，气候温和，风速小，光照充足四季分明，环境状况良好，旅游气候条件优越。根据湿度指数，风效指数，着装指数的综合分析，可得出以下结论：

（1）舒适旅游期持续时间较长。不论是对湿度指数，还是对风效指数的分析可知，5～9月份是平凉市的最适宜旅游期，此间人体感觉最为舒适，旅游区环境最为适宜，交通、住宿等条件最佳，最容易被旅客接受；4月份和10月份是较适宜旅游的时期；而1月、2月与12月室外环境温度低，湿度小，日照时数少，不是旅游的最佳时期。

（2）从着装指数的分析可知，平凉市的着装厚度呈现规律性变化。以7月份最高点为节点，随时间的推移呈现先减小、后增大的趋势。

（3）结合温度、湿度、风速、日照时数等气候要素以及湿度指数、风效指数、着装指数综合分析可知，平凉市的气候舒适度较好，是适宜进行旅游活动的地区。

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