河北省夏季旅游气候舒适度评价

（承德市气象局，承德市，067000） 王朋朋 薛思嘉 陆倩 谭国明 张晓辉 周世茹 易永力 孟旭芹

河北省地处华北，北依燕山，南望黄河，西靠太行，外环渤海，是我国旅游资源大省。气候是决策人们旅游出行的重要指标，气候舒适性是影响一个地区旅游业发展的重要因素，温度的高低、湿度是否适宜以及太阳辐射的强弱影响着人们对旅游目的地的选择，适宜的气象条件能消除人的疲劳，使人的体力和精力能较快地恢复，甚至能够使一些疾病得到缓解和治愈（柏秦凤等，2009）。有关旅游气候舒适性，国内外学者已有诸多报道，如Terjung 早在1966年已提出气候舒适度指数的概念，加拿大气象局建立了舒适性指数测评的标准模型（Houghton，1985），Richardson和Loomis分析了气温对游客旅游需求的影响（2004）。国内也有相关学者利用不同评价指标对国内的旅游景点及地区的旅游气候资源进行评价（张波等，2017；马丽君等，2011；张莹等，2013；孙根年等，2014 彭贵康等，2010；彭林英，2011；彭洁等，2011；党冰等，2013；牛广山等，2009）。关于河北省旅游气候舒适度的研究已有诸多报道，如龚宇（2009）通过利用唐山不同旅游区30年气象资料，对各月旅游气候舒适度进行了分析；张从哲（2011）分析了木兰围场国家森林公园旅游环境变化特征；贾蓓西（2012）分析了河北省主要旅游城市的旅游最适宜期。

前人的研究更多局限于对某旅游景区或某市旅游气候舒适度的评价，为了更进一步了解河北省旅游气候资源精细化时空分布特征，本文利用1980～2017 年11 市气象站逐日观测资料，分析了河北省各市温湿指数、风效指数、穿衣指数和旅游气候舒适指数，揭示了河北省旅游气候适度的时空变化特征，为合理开发旅游资源、合理安排旅游出行时间提供科学依据，此外也是宣传河北省旅游特色，提高旅游知名度的有效途径。

1 资料与方法

1.1 资料

采用资料为河北省19801～2017年11市气象站逐日平均气温、平均相对湿度、平均风速和日照时数等观测资料。

1.2 方法

采用温湿指数(THI)、风效指数(K)、穿衣指数(ICL)以及旅游气候舒适度（C）评价1980～2017 年河北省旅游气候舒适度（贾蓓西等，2012；崔峰等，2013；马丽君等，2010），普遍公认的计算方法如下：

1.2.1 温湿指数

温湿指数表征温度和湿度对人体舒适度的影响，当温度适宜时，湿度对人体舒适程度的影响不显著，当温度过高时，空气湿度对人体舒适程度的影响开始显著（郭英之等，2003）。

表1 1980～2017年河北省夏季温湿指数、风效指数和穿衣指数的分级标准及赋值

上式中：THI 为温湿指数，t 为气温（℃），f 为相对湿度（%）。

1.2.2 风效指数

风效指数表征不同风速、气温和日照环境下对人体舒适程度的影响，反映体表与周围环境热交换的过程，其值为正表示体表吸热，为负表示散热（范业正等，1998）。

上式中，t为气温（℃），v为风速（m/s），h为日照时数（h/d）。

1.2.3 着衣指数

着衣指数表征人体着装的热阻尼值，单位为CLO，CLO 表示为衣料内外的温度差为0.155K 时，每秒内单位平方米衣料1 焦耳热量通过的热阻尼（刘清春等，2007）。

上式中，t为气温（℃），H为人体代谢率的75%，取轻活动量下的代谢率H=87W/m2；a表示人体对太阳辐射的吸收情况，本文取a=0.06；R表示垂直于阳光的单位面积表面所接受的太阳辐射，依照世界气象组织的推荐，取1367W/m2；∂是太阳高度角，设某地的纬度为ψ，则夏季∂=90°-ψ+23°26'，冬季∂=90°-ψ-23°26'，春秋季∂=90°-ψ；v为风速（m/s）。

1.2.4 旅游气候舒适度指数

参考马丽君等（2009）以温湿指数、风寒指数和着衣指数为基础，采用专家打分和层次分析法确定各分指数的权重，建立了一个新的旅游气候舒适性综合评价模型，其计算公式如下：

上式中，C 为旅游气候舒适度指数，XTHI、XK和XICL分别为温湿指数、风效指数和穿衣指数的分级赋值，0.6、0.3、0.1为各分指标的权重系数。其中7≤C≤9为舒适5≤C＜7为较舒适；3≤C＜5为较不舒适；1≤C＜3为不舒适。各指标分级及赋值如表1所示。

2 结果与分析

2.1 各指数和旅游气候舒适度年际变化

图1 为河北省1980～2017 年夏季温湿指数、风效指数、着衣指数和旅游气候舒适度的年际变化特征。从图1a 中可知河北省夏季温湿指数总体呈上升-降低-上升的趋势，其中7月河北省温湿指数最高，最大值出现在1991 年，为75.34，最小值为2004年，为70.89，38 年其间7 月温湿指数平均值为73.14，结合表1 中温湿指数对应感觉程度来看，河北省7 月大部分时间段处于偏热、较舒适范围，1990～1992年7月温湿指数均超过75，属于闷热、不舒适；河北省6 月温湿指数最低，最小值出现在2008 年，为67.68，最大值出现在1992 年，为72.11，结合表1，河北省1980、1981 年和1999～2013 年6 月处于暖、舒适阶段，其他年份均为偏热、较舒适阶段；8月温湿指数最大值出现在1991年，为73.12，最小出现在2004 年，为68.70，结合表1 可以看出，2000～2010 年河北省8 月处于暖、舒适阶段，其他均处于偏热、不舒适阶段。

图1b 为河北省1980～2017 年夏季风效指数年际变化特征，可以看出38年风效指数呈降低-升高-降低的趋势，其中6 月风效指数最低，变化范围在-203.58～-143.68 之间，大部分时段为暖热阶段，2004、2008、2009 年为暖阶段；7、8 月风效指数普遍大于6 月，在-190.85～-129.58 之间变化，均属于暖热阶段。

图1c 表示河北省1980～2017 年夏季着衣指数的变化特征，可以看出6月份着衣指数最高，平均值为0.72，最大值出现在2004年，值为0.82，最小值出现在1991 年，值为0.94，根据表1 划分原则，普遍着装为衬衫和常用便服；7、8 月份着衣指数数值差异不大，在0.59～0.78 范围内变化，大部分时段着装为轻便的夏装，在1988 年7 月、1989～2010 年6 月和7月着衣指数均高于0.7，根据表1，普遍着装均为衬衫和常用便服。

图1d为旅游气候舒适度的变化范围，从图中可以看出河北省1980～2017 年检，夏季中6 月旅游气候舒适度指数最高，平均值为5.50，结合表1得出属于较舒适范畴，38 年间最大值出现在2008年，值为6.00，属于较为舒适，最小值出现在2017 年，值为4.81，属于较不舒适范畴，较不舒适占97%；7月旅游气候舒适度指数最低，全月平均值为4.37，最大、最小值分别出现在1982 和2017 年，值分别为4.98 和3.36，均属于较不舒适范畴；8 月旅游气候舒适度指数大小介于6、7 月份之间，在3.99～5.51 之间，最大值、最小值分别出现在2004年和2017年，其中较舒适阶占41.94%，其余年份均为较不舒适范畴。

图1 1980～2017年河北省夏季温湿指数（a）、风效指数（b）、着衣指数（c）和旅游气候舒适度指数（d）的年变化趋势

2.2 各指数和旅游气候舒适度日变化

图2 为河北省1980～2017 年夏季温湿指数、风效指数、穿衣指数和旅游气候舒适度的日数变化。从图中可以看出温湿指数随着日序的增加呈先升高后降低的趋势，最大值出现在夏季的第59 天，值为74.35，属于偏热，较舒适范畴，最小值出现在第2天，值为67.18，属于暖，舒适范畴，其中第1～17 和87～92 天属于暖，舒适范畴，其余时段属于偏热，较舒适范畴。风效指数随日序的增加呈先升高后降低的趋势，最大值出现在第72 天，值为-118.67，属于暖热阶段，最小值出现在第1天，值为-206.66，属于暖阶段，其余时间均为暖热阶段。穿衣指数随日序的增加呈先降低后升高的趋势，最小值出现在第59天，值为0.53，属于着轻便的夏装阶段，最大值出现在第1 天，值为0.83，属于着衬衫和常用便服阶段，其中1～16d、22～23d 和87～92d 为着衬衫和常用便服阶段，其余时段均为着轻便的夏装阶段。旅游气候舒适度指数随日序呈先降低后升高的趋势，最小值出现在第59天，值为3.93，属于较不舒适阶段，最大值出现在第1 天，值为6.29，属于较舒适阶段，26～79d属于较不舒适阶段，其余时段均为较舒适。

图2 1980～2017年河北省夏季温湿指数、风效指数、着衣指数和旅游气候舒适度指数候变化

2.3 各指数和旅游气候舒适度的空间变化

表2 为河北省11 市1980～2017 年夏季温湿指数、风效指数、穿衣指数和旅游气候舒适度的变化规律。从表中可以看出6月河北省各市温湿指数在68.75～73.95 之间，北部承德市、张家口市处于“暖，舒适”区域，其余地区均处于“偏热，较舒适”区域；7月温湿指数处于72.89～78.14 之间，北部承德市、秦皇岛市、唐山市和张家口市处于“偏热，较舒适”区域，中南部石家庄市、邢台市、廊坊市、衡水市、邯郸市、沧州市和保定市7月处于“闷热，不舒适”区域；8月全省温湿指数处于70.79～75.85之间，北部及中部承德市、秦皇岛市、唐山市、张家口市、廊坊市、沧州市和保定市8月处于“偏热，较舒适”区域，其他地域均处于“闷热，不舒适”区域。

表2 1980～2017年河北省夏季温湿指数、风效指数、穿衣指数和旅游气候舒适度的空间变化

6月全省风效指数处于-149.14～-87.35之间，最大值、最小值分别出现在邯郸市和承德市；7月全省风效指数处于-117.53～-67.81之间，最大值、最小值分别出现在邢台市和张家口市，8 月全省风效指数处于-123.32～-82.32，最大值、最小值分别出现在邯郸市和张家口市，全省各市6、7、8 月均处于“暖热”区域。

6 月全省穿衣指数处于0.51～0.76 之间，北部承德市、张家口市于6月通常着“衬衫和常用便服”，其余中部及南部大部分地区着衣指数处于0.51～0.69之间，6 月属于着“轻便的夏装”区域；7 月全省各市穿衣指数处于0.34～0.57 之间，除北部承德市、秦皇岛市、张家口市属于普遍着“轻便的夏装”区域外，其余各市均属于普遍着“短袖开领衫”区域；8 月全省各市穿衣指数处于0.38～0.50之间，全省普遍属于着“短袖开领衫”区域。

6 月全省旅游气候舒适度处于5.18～6.18 之间，唐山市为旅游气候舒适度最高地区，承德市、秦皇岛市、唐山市属于“较舒适”区域，其余地区均为“较不舒适”区域；7 月全省旅游气候舒适度处于4.11～5.56 之间，秦皇岛市为旅游气候舒适度最高地区，承德市、秦皇岛市、唐山市和张家口市于7月均属于“较舒适”区域，其余市均属于“较不舒适”区域；8月河北省旅游气候舒适度处于4.70～5.31之间，秦皇岛市为旅游气候舒适度最高地区，承德市、秦皇岛市、唐山市、张家口市和廊坊市属于“较舒适”区域，其余地区均为“较不舒适”区域。

3 结论

从不同方面旅游气候舒适情况出发，分析河北省不同时间、空间分布情况下的温湿指数、风效指数和穿衣指数，并在此基础上引用旅游气候舒适度模型，对河北省旅游气候舒适度进行评估。结果表明：

（1）河北省夏季温湿指数、风效指数于6 月最低，穿衣指数、旅游气候舒适度指数成相反的趋势。从温湿指数来看，6 月“暖，舒适”年份多于7 月和8月，从风效指数来看，6月“暖”年份多于7月和8月，从穿衣指数来看，6～8月穿衣情况从“衬衫和常用便服”向“轻便的夏装”过度。

（2）河北省夏季旅游气候最舒适阶段为第1～25d 和第80～92d，其余时段旅游气候舒适度指数均为“较不舒适”。

（3）河北省各市旅游气候舒适度的分布表明，河北省6 月旅游气候舒适度普遍高于7、8 月份，处于“较舒适”区域较多，6 月为河北省夏季旅游最佳季节，6 月于北部承德市、秦皇岛市、唐山市旅游出行优于其他地区；7月于承德市、秦皇岛市、唐山市、张家口市旅游出行优于其他地区，8月于承德市、秦皇岛市、唐山市、张家口市和廊坊市旅游出行优于其他地区。

河北省南北跨度大，气候资源丰富（刘玉平等，2006；李宝国等，2005；崔婷茹等，2017；赵锁江等，2005），本文仅从温湿、风效等方面分析了河北省夏季各月份旅游的适宜程度，此外，本文未考虑的海拔高度、天阳辐射情况和昼夜温差等，也是影响旅游舒适度的因子。同时，河北省地理条件复杂，尤其承德市、张家口市山脉居多，交通出行便利与否也是影响旅游舒适程度的重要因子，因此本文在一定程度上为河北省夏季旅游活动和开发提供科学依据，在实际应用时，加以考虑当地实际自然、社会情况，从而得到高效、高质量的人体舒适度气象服务。