西藏气候舒适度时空分布特征及主要旅游城市避暑资源分析

宁文博，李春艳，刘 赛*，赵婉露，冀翠华，王式功

（1.成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室，四川 成都 610225；2.西藏自治区气象局气象灾害防御中心，西藏 拉萨 850000；3.开封市气象局，河南 开封 475000）

随着国民经济的快速增长、人民对美好生活需求的不断提高，加上城市化加快、全球气候变暖、极端天气事件的不断增多，对相关人群健康产生重要影响，特别是异常天气和气候带来的种种不适引起了广泛的关注，也使得人们越发迫切向往通过康养旅游的方式来寻找适合的短期居住地、享受舒适气候环境的康养生活。相关行业响应国家促进健康旅游发展的政策号召，打造了许多产业要素齐全、产业链条完备、公共服务完善的综合性康养旅游目的地，丰富康养旅游内容，推动康养旅游示范基地建设。西藏位于中国西南部，平均海拔在4 000 m以上，地形复杂多样，被称为世界屋脊，也被称为“地球第三极”。西藏的优美风景一直被世人赞美，同时也拥有许多名扬世界的旅游胜地，自从西藏铁路开通以来，西藏地区的旅游业愈发旺盛，旅游人数逐年增多，西藏地区丰富的避暑康养资源也愈受关注。并且随着全球气候变暖，西藏年平均适宜度提高，夏季适宜天数逐渐增加并向春秋两季延伸，冬季适宜天数较低[1]。在选择西藏作为避暑康养旅游的目的地时，应综合考虑该地的气候变化特点、舒适度以及是否宜居等要素，因此本研究具有重要现实需求和意义。

但是大多数的研究都是从单一气象要素的变化方面评估健康气候，具有一定的局限性。因此提出采用舒适度指数来综合评估气候变化对人类生产生活和健康保养的影响。人体舒适度指数是评价在不同的气候条件下人的舒适程度感，根据人类肌体与大气环境之间的热交换而制定的生物气象指标，用以了解城市环境气象状况，提高人们的生活质量和工作效率[2-3]。

国外很早就开始了人体舒适度的研究，Hill等[4]在1916年使用模拟的方法度量环境对人体散热强度的影响。Terjung[5]在1966年提出了舒适度指数和风效指数的概念。Oliver[6]提出用气温—湿度指数和风效指数来评价气候对人体的影响。Da Silva等[7]通过对典型热带城市的气候特征评估，得出城市化改变了城市人体舒适度的结论。Victor等[8]研究得出低温和高湿度更有利于人体舒适度，但是和温度的相关度更高。

国内的人体舒适度研究从20世纪90年代开始才有较快的发展。郭成香等[9]对四川省夏季舒适度进行模糊综合评判，得出了该省夏季舒适度的水平分布特征。贾海源等[10]采用改进的人体舒适度指数kssd计算得出甘肃省的平均舒适度水平表现为冷到舒适。胡毅等[11]采用了温湿指数计算了成都地区的人体舒适度并分析该地区的人体舒适度指数对当地旅游的影响。蒲金涌等[12]得出除甘南高原外各主要城市气候舒适度都比较高。李宏艳等[13]分析了新疆伊宁市气象资料，得出5—9月为最舒适月份。陶生才等[14]得出敦煌5、9月为最佳旅游月份。张志薇[15]通过研究中国大陆的舒适度特征，发现极冷和极热不舒适是造成循环系统疾病患者死亡的主要原因。

但是目前对于西藏的舒适度时空分布特征的研究较少，主要是研究该地区气候和舒适度的年际变化，没有对西藏的避暑旅游资源进行细致分析，并且使用的舒适度计算方法也各不相同。本文采用王式功等[22]提出的一种基于“黄金分割率”和新理念的人体舒适度计算方法，并对舒适等级进行划分，该方法考虑的纬度、月份和海拔高度对体感温度的影响，从而能更加合理地评估西藏的气候舒适度。通过统计不同的时间尺度内不同舒适等级出现的日数，探究西藏地区的舒适度时空分布特征，并分析5个主要旅游城市的气候康养资源，一方面为到西藏观光旅游和避暑康养人群提供参考依据，另一方面为西藏地区观光与避暑康养旅游的高质量发展提供技术支持。

1 数据与方法

1.1 资料介绍

选取西藏地区39个站点1970年1月1日—2017年12月31日的逐日地面观测资料，包括日平均气温、日降水量、日照时数、相对湿度、风速等气象要素；并对气象数据进行质量控制，将站点迁移前后海拔高度差异＞10 m或者缺测日数＞1%的站点剔除，保证资料时间长度一致，得到处理后的39个地面台站资料。

1.2 计算方法

1.2.1 气候季节的划分

日常生活中对四季的划分通常有天文、气象、节气、农历、物候、候温等多种方法，天文划分法以春分（3月21日）、夏至（6月22日），秋分（9月23日），冬至（12月22日）分别作为春夏秋冬的起点。为了使季节日期固定，与实际气候结合较密切，气象划分法以3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季，12月—次年2月为冬季。本文根据2012年中国气象局发布的《气候季节划分》（QX/T152—2012）对西藏四季进行划分。

1.2.2 体感温度计算方法及相应舒适度划分

本文采用基于“黄金分割率”的体感温度计算方法[16]对资料进行计算处理，方法步骤如下：

（1）采用黄金分割率，将人体平均体温（36.75℃）与黄金分割率（0.618）的乘积作为健康裸露人体的最佳舒适温度。同时考虑人体地区适应性，对最佳舒适温度进行时空订正（纬度、季节、海拔高度），将时空订正后的温度作为该地区的最佳舒适温度Ts。当实际温度Ta高于Ts时，则认为该时段处于高温时段，反之则处于低温时段，空气中的湿度条件和降水之间存在直接的关系。最佳舒适温度Ts：

Ts=22.7[1.0-0.3sin（φ-23.5）]-0.3cos（15（M-1））

其中，[1.0-0.3sin（φ-23.5）]是纬度调整项，是季节调整项是海拔高度调整项。φ是纬度；M是月份；H是海拔高度，单位m，仅对H＞5 mm进行订正。

（2）再综合考虑相对湿度、降水量、风速等与人体健康密切相关的气象要素，最终构建的体感温度表达式如下：

其中，A=36.75×（1-0.618）≈14；Ta是实际平均气温，单位℃；v是平均风速，单位m/s；RH是最佳舒适湿度，无降水时为50%，有降水时为61.8%；RH是实际相对湿度。A{exp[0.05（Ta-Ts）（RH-RHs）]-1}和A{exp[0.013（Ts-Ta）（RH-RHs）]-1}为湿度项，-0.03（Ta-Ts）v和-0.01（Ts-Ta）v是风速项。RH≤RHS时，湿度项不作用。

（3）根据气象数据算出体感温度Tg，将4级酷热定义为酷热域，3级炎热和2级热定义为偏热域，1级微热、0级舒适、-1级凉爽和-2级凉定义为广义舒适域，-3级微冷至-5级的寒冷定义为偏冷域，-6级严寒定义为严寒域（表1）。

表1 体感温度—舒适度动态划分

2 西藏全区舒适度时空分布特征

2.1 年平均舒适度日数空间分布

使用西藏39个站点1970—2017年的数据计算体感温度，并划分为相应的舒适度等级，再统计西藏地区48 a各舒适等级年平均日数，则得到各舒适度等级的空间分布（图1）。

西藏地区的气候舒适度整体上呈现东南暖湿而西北严寒的特点。由于西藏地区地处高原，平均海拔4 000 m以上，全年气候较冷，因此未出现热、炎热和酷热的等级，只出现舒适、凉爽、凉、微冷、冷及寒冷6个舒适度等级。

由图1a可知，1970—2017年舒适等级日数最多的地区位于西藏东南部地区，主要分布在29°～32°N，87.5°～97.5°E，位于拉萨、日喀则东北部、山南北部、林芝西北部和昌都西部，在地理位置上恰好位于雅鲁藏布江中下游流域及澜沧江流域两侧。其中舒适等级日数最大值出现在山南市加查县和山南市贡嘎县，两地位于山南北部，分别与林芝和拉萨相近，舒适等级日数均为40.9 d/a，占全年总日数的11.2%。舒适日数出现较少的地区位于西藏地区西部及邻近边界处，全年舒适日数均＜10 d。

图1 1970—2017年西藏地区舒适度等级年平均日数空间分布

由图1b可知，西藏地区凉爽等级的日数较多且分布较为均匀，除了西北部和南部边缘地区凉爽日数较少，其余地区凉爽日数为60～120 d/a。其中林芝的凉爽日数最多，为122.4 d/a，占全年总日数的33.5%，北部地区大多没有出现凉爽等级。

整个西藏地区凉等级和微冷等级的空间分布特点相似并且日数相近（图1c，1d），凉等级和微冷等级的年平均日数分别为79、73 d，并且都在40 d/a以上，其中凉等级日数最多的地方为聂拉木县，为119 d/a，占全年总日数的32.6%，微冷日数最多的地方为帕里县，为109.1 d/a，占全年日数的29.86%。

冷等级出现的天数在整个西藏地区全年最高，冷等级平均天数为98 d（图1e），其中浪卡子县的冷等级天数最多，为128 d/a，占全年总日数的35%；林芝和加查县的冷等级天数最少，分别为54.3、57.3 d/a，占全年总日数的14.9%和15.7%。

全年舒适等级日数较多的城市每年的寒冷等级日数都很少（图1f），均＜10 d/a，其中林芝、拉萨等旅游业发达的城市全年寒冷等级天数＜3 d/a。而西藏南部和东北部靠近边界地区的城市以及西部地区城市一年内的寒冷等级日数较多，其中安多县的寒冷等级天数最多，为120.5 d/a，占全年总日数的33%。

总的来说，西藏地区气候舒适度处于偏冷域及广义舒适域，并且未出现微热及偏热、酷热域的等级，这可能是由于南亚季风带来的高空云量有效遮蔽了太阳辐射，形成了对青藏高原山地地面加热的抑制作用[17]，全年偏冷域天数始终远多于广义舒适域天数。广义舒适域天数较多的城市主要分布在雅鲁藏布江及澜沧江流域，这些城市相对于其他地区城市的寒冷等级天数较少，舒适度和宜居度更高，更适宜作为康养旅游的目的地；其余地区大部分时间都处于偏冷域，极北部和极南部的边界城市几乎全年处于偏冷域。

2.2 季节舒适度日数空间分布

由于青藏高原受到地形、海拔、纬度等因素的影响，气候和我国其他地区的差异很大，四季的开始和结束日期、季节长度也略有差别，因此青藏高原季节变化与我国其他地方都不相同，具有它自身的特殊性。

按照西藏四季的划分标准，其天数分布情况为：5月30日—9月18日为春秋季节，持续112 d，9月18日—5月29日为冬季，持续253 d，属于“常年无夏，春秋相连”，这个结论表明了在我国其他地区经历夏季时，西藏处于春秋季的气候特点。

由图2a可以看出，西藏地区春秋季节整体舒适，除了东南方靠近边界处的帕里县、错那县的广义舒适日数为51、50 d/a，其他地区城市几乎整个春秋季都处于广义舒适域等级。西藏地区冬季大部分城市偏冷，仅雅鲁藏布江及澜沧江流域城市舒适度日数＞50 d/a（图2b），其中加查县舒适日数最多，为115 d/a，其次为林芝县和贡嘎县，舒适日数分别为109、108 d/a。西藏的西北部和南部靠边界处舒适日数较少，大多低于10 d/a。

图2 西藏地区春秋季（a）和冬季（b）广义舒适域日数空间分布

综上所述，西藏地区春秋季舒适度高于冬季。由于青藏高原在天文季节的夏季起热源作用，在冬季起热汇的作用，使青藏高原的夏季平均体感温度低于东北地区，冬季平均体感温度高于东北地区[18]。在春秋季节西藏地区适宜作为避暑康养旅游的目的地；而冬季雅鲁藏布江及澜沧江流域城市舒适度相对较高，该区域的气候资源具有开发西藏冬季旅游的潜力。

3 西藏主要旅游城市舒适度特征分析

西藏作为近年来的热门旅游省份，整个地区有55个3A级及以上景点，2018年西藏旅游人次达3 300万人。人们在旅游出行时，舒适度是主要考虑因素，在旅行时享受令人舒适的气候会让人身心更加放松舒畅，同时舒适的气候还能让人身体各方面达到最佳状态。

根据各城市的3A级及以上旅游景点数量和历年平均旅游人数，本研究筛选出西藏旅游人数和景点相对较多的5个城市，分别是为拉萨市、林芝市、山南市、日喀则市和昌都市。通过分析比较5个城市的舒适度等级日数在年际、年代际和月的分布特征，探明5个城市的避暑旅游气候资源及其舒适度差异。其中各城市的舒适度等级是对该城市所有站点的各气象要素气候平均值进行计算得出体感温度，再通过舒适等级划分表进行划分得出。

3.1 广义舒适域天数年际变化

图3为1970—2017年5个城市的广义舒适域日数的年际变化。在全球变暖的大背景下，5个城市的广义舒适域日数随年际变化趋势相同，均是随年际增长而增加，并且均通过了α=0.05的显著性检验，冷不舒适天数逐年下降。其中山南的广义舒适域日数的年增长趋势最大，为0.74 d/a，昌都的年增长趋势最小，为0.31 d/a。历年5个城市中年均广义舒适域日数最多的城市为林芝，舒适日数约为222 d，其次为拉萨，舒适日数约为211 d，日喀则的年均舒适天数约为195 d，山南和昌都的舒适日数最少，约为170 d，与林芝相差53 d。

图3 主要旅游城市广义舒适域天数年际变化

在全球气候变暖的背景下，西藏主要旅游城市的广义舒适域天数随年际增长而增加，适宜旅游的时间段增长。拉萨和林芝的年均广义舒适域日数较多，相比山南、日喀则和昌都，更适宜作为旅游的目的地。

3.2 舒适域天数年代际分布

通过年代际划分，得到5个城市每个年代际的年平均广义舒适域日数和偏冷域日数（图4）。在全球气候变暖的背景下，5个城市的广义舒适域和偏冷域的年代际变化趋势大致相同，广义舒适域日数逐渐增多，偏冷域日数逐渐减少；其中林芝的广义舒适日数最多，偏冷日数最少，其次是拉萨，山南和昌都的广义舒适日数较少，偏冷日数较多，这是由于山南南部地区昌都东部和北部地区的广义舒适日数较少，因此山南和昌都总体的舒适度偏低。

图4 广义舒适域（a）和偏冷域（b）天数年代际变化

在5个城市的广义舒适域日数变化中，拉萨和昌都在20世纪80—90年代的舒适日数增幅最大（图4a），分别为0.99、0.51 d；林芝和日喀则在20世纪90年代—21世纪前10 a的舒适日数增幅最大，分别为1.16、0.48 d；山南在20世纪70—80年代的舒适日数增幅最大，为2 d。

3.3 年均各舒适等级对比

图5是1970—2017年5个城市的年平均舒适度等级日数，5个城市的全年舒适度等级为0～-5，没有出现严寒、微热及以上的等级，全年都处于广义舒适域和偏冷域。

图5 主要旅游城市舒适等级年平均日数分布

拉萨和林芝的年均舒适等级日数较多，分别为31.96、20.13 d/a，占全年总日数的8.76%和5.52%，山南未出现舒适等级。林芝的年均凉爽等级日数最多，为121.46 d/a，占全年的33.28%，其次是拉萨和日喀则，山南的凉爽等级日数最少，为77.94 d/a。5个城市中，山南的凉等级日数最多，为92.69 d/a，占全年总日数的25.39%，其他4个城市凉等级日数为70～80 d/a。

5个城市全年凉爽等级日数最多，凉爽等级日数为503.36 d，其次分别是冷等级、凉等级和微冷等级，舒适等级和寒冷等级日数较少，分别为67.21、32.99 d。这是由于西藏高原具有独特的高原气候带，具有西北严寒干燥、东南暖湿的特点，而5个主要旅游城市分布在西藏的东南部，因此凉爽日数较多，寒冷日数较少。

广义舒适域包括舒适、凉爽和凉等级，经统计得出林芝广义舒适日数最多，为222.17 d/a，占全年日数的60.87%；其次是拉萨，为210.89 d/a，占全年日数的57.78%；山南和昌都的广义舒适域日数最少，分别为170.83、169.54 d/a，占比为46.8%和46.45%。山南和昌都的偏冷域日数较多，并且冷等级日数在全年中占比较多，山南的冷等级日数为111.94 d/a，占比为30.67%，昌都的冷等级日数为112.48 d/a，占比为30.82%。

5个主要的旅游城市中，林芝和拉萨舒适日数较多，舒适度最佳，山南和昌都的舒适日数最少，日喀则出现的舒适日数和偏冷日数相近。

3.4 广义舒适域月均分布

由图6可知，5个城市的舒适等级天数从1月开始逐渐增加，从10月开始逐渐减少，一年中舒适日数最多的月份为5—9月，舒适日数占全年总日数的40%～42%，其中5个城市的7、8月均为广义舒适域。而在4、10月，拉萨和林芝的广义舒适域日数较多，山南、日喀则和昌都的广义舒适域日数相对较少，大多集中在4月的下半月和10月的上半月。因此，若将拉萨和林芝作为目的地，可选择的最佳旅游时间段为4—10月，而山南、日喀则和昌都的最佳旅游时间段为5—9月。

图6 主要旅游城市广义舒适域天数月均分布

由乐满[19]的研究可知，华东、华南地区夏季的广义舒适域日数较少，热不舒适等级的强度在逐年扩大。在我国东部地区夏季为热不舒适，特别是在酷热难耐的6—9月，西藏地区气候舒适，适宜人们避暑旅游。由于西藏各城市进入舒适期的先后顺序不同，可以在4月先选择林芝、拉萨作为前期目的地，在5月后5个城市都进入最佳舒适期，是去山南和昌都旅游的最佳时期。

4 结论

基于“黄金分割率”的人体舒适度计算方法对西藏各地区舒适等级时空变化进行划分。得出以下主要结论：

（1）西藏地区整体呈现东南暖湿而西北严寒的特点，气候舒适度等级处于偏冷域和广义舒适域。舒适度较高的区域主要分布在29°～32°N，87.5°～97.5°E，即雅鲁藏布江中下游流域及澜沧江流域，冷及寒冷等级日数较少。其余地区全年大部分时间都处于偏冷域，藏北、藏南的边界城市舒适等级日数更是极少，几乎整年偏冷。

（2）西藏地区春秋季舒适度高于冬季，大部分城市春秋季都处于广义舒适域；西藏无夏季，气象上的夏季（6—8月）正好对应西藏气候上的春秋季，有力论证了西藏地区在6—8月适宜避暑康养旅游的结论。冬季大部分城市偏冷，但雅鲁藏布江及澜沧江流域的城市舒适度相对较高，该区域的气候资源具有开发西藏冬季旅游的潜力。

（3）在全球变暖大背景的影响下，广义舒适域日数逐年增多，偏冷域日数逐年减少。拉萨市、林芝市、山南市、日喀则市、昌都市5个主要旅游城市，全年舒适度等级处于0级（舒适）和-1级（凉爽）、-2级（凉）、-3级（微冷）、-4级（冷）和-5级（寒冷）之间，其中-1级（凉爽）全年总日数最多；5个城市中，林芝和拉萨舒适日数最多，舒适度最佳，更适合作为旅游目的地。

（4）一年中舒适日数最多的月份为5—9月，其中7、8月均为广义舒适域。5个城市的舒适等级天数从1月开始增加，从10月开始减少。拉萨和林芝的最佳旅游时间段为4—10月，山南、日喀则和昌都的最佳旅游时间段为5—9月。

针对西藏地区的城市气候变化特征和舒适度特征等相关研究的不足，按照国家建设康养城市的需求，从多要素综合影响角度，以多种时间尺度，定性和定量地对西藏地区气候宜居性进行了评价，为当地恰当遴选和建设康养城市、吸引更多人到西藏观光和避暑旅游，进而推动当地旅游产业发展提供科学依据。