1961—2020 年广西冬季旅游高影响天气的变化特征

李艳兰，李妍君，丘平珠，秦 川

（1.广西壮族自治区气候中心，南宁 530022；2.广西壮族自治区气象信息中心，南宁 530022）

引言

近年来，随着中国社会经济不断发展、老龄化程度不断加深，越来越多的游客冬季选择到南方舒适地区旅游避寒，冬季避寒旅游已成为最重要的旅游形式之一［1－3］。广西地处华南地区，属亚热带季风气候，具有丰富的旅游气候资源，气候温暖，适游期长。在全球变暖背景下，广西气候也相应发生了变化，分析广西冬季气候变暖特征和高影响天气的变化，对发展冬季旅游、保障旅游安全具有重要意义。

旅游高影响天气主要指对旅游活动产生较大影响的天气现象与事件。高影响天气不仅影响人体健康、交通、旅游等各方面活动，而且可能危害游客生命财产安全，因此，受到政府和相关部门、学术界、社会公众的高度重视。许多学者开展了高影响天气气候特征及对旅游的影响研究，陈胜东等［4］分析了影响瑞金机场航运的高影响天气气候特征；杨雅麟等［5］对影响若尔盖旅游安全的灾害天气发生规律进行了综合分析；唐承财等［6］从旅游资源、旅游交通、旅游产品、旅游市场、旅游者、旅游效益等方面分析了雾和霾对区域旅游业的影响；马丽君等［7］以2008 年南方地区低温冰冻雨雪灾害为例，分析了极端天气气候事件对旅游业的影响；金丽娜等［8］分析了西安世界园艺博览会期间高影响天气气候特征；黄梅丽等［9］对广西金秀大瑶山旅游区的气候资源和影响旅游安全的重要天气进行了评估；凌颖等［10］分析了广西冬季暴雨天气事件特征及其影响天气系统。然而，有关冬季旅游高影响天气方面的研究，多以常年特征及重大个例分析为主，对其变化特征的研究较少，特别是对广西冬季多种高影响天气的综合分析鲜见。本文通过对1961—2020 年广西冬季低温、强降水、结冰、雾、霾、大风等对旅游活动有不利影响或危及人体健康和人身安全的高影响天气日数进行统计分析，揭示其气候特征和变化规律，为旅游业防灾减灾、应对气候变化等提供科学参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源

以广西91 个国家级地面气象观测站1960 年12 月—2020 年2 月的逐日气温、降水量、结冰、雾、霾、大风等气象观测数据作为基本研究资料，资料来自广西壮族自治区气象信息中心。

1.2 研究方法

定义上年12 月至当年2 月为当年冬季。统计1961—2020 年广西冬季平均气温、暖冬频次，不同强度冷空气过程频次，日降水量≥25mm 和≥50mm 的强降水、结冰、雾、霾、大风等对冬季旅游活动有不利影响或危及人体健康和人身安全的高影响天气日数，分别建立时间序列。常年值（气候平均值）取1991—2020 年平均。采用线性趋势计算等方法［11-13］统计分析广西冬季气温和高影响天气的变化特征。

（1）暖冬的判定与等级划分

根据国家标准《暖冬等级》（GB／T 21983—2020）［14］，单站冬季平均气温距平（ΔT）大于等于单站暖冬阈值，判定为单站暖冬。单站暖冬分为单站弱暖冬和单站强暖冬，其等级划分方法见表1。

表1 单站暖冬等级划分

区域内暖冬站数与统计总站数之比大于或等于50%，判定为区域暖冬。在区域暖冬年，区域内强暖冬站数与总站数之比大于或等于25%，为区域强暖冬，反之为区域弱暖冬。

（2）冷空气过程

参考气象行业标准《冷空气过程监测指标》（QX／T 393—2017）［15］，按降温幅度和日最低气温，将单站冷空气强度等级划分为中等强度冷空气、强冷空气、寒潮3 个等级，划分方法见表2。

表2 单站冷空气强度等级划分

在一次冷空气过程中，广西有超过55%的站点达到中等及以上强度，则为一次广西全区型冷空气过程。依据区域冷空气强度指数I（计算公式见式（1））［15］,将广西全区型冷空气过程划分为中等强度冷空气过程、强冷空气过程、寒潮过程，划分标准见表3。

表3 区域冷空气过程强度等级划分

式中 N1、N2、N3分别为单站出现中等强度冷空气、强冷空气、寒潮的站点数。

2 结果与分析

2.1 广西冬季气候变暖背景

广西各地冬季平均气温常年值在7.4～16.7℃之间，其地域分布特点是南部高、北部低，河谷高、山区低。广西北部大部地区在12℃以下，南部大部地区在12℃以上，其中沿海地区、左江河谷大部在15℃以上。图1（a）给出了1961—2020 年广西冬季全区平均气温逐年变化，由图1（a）可见，广西冬季平均气温最高值出现在1987 年（14.9℃），其次是2017 年（14.5℃），1984 年（9.5℃）最低，1968 年次低（9.9℃），最高值与最低值相差5.4℃。从总趋势来看，1961—2020 年广西冬季平均气温上升速率为0.2℃·（10a）-1，通过α＝0.02 的显著性检验，表明整个序列上升趋势显著。广西冬季平均气温具有明显的年代际变化特征，1961—1986 年冬季属偏冷期，阶段平均值11.9℃，有73%的年份低于常年值；1987—2020 年冬季属偏暖期，阶段平均值12.7℃，比前一阶段偏高0.8℃。

图1（b）给出了广西历年暖冬站数占总站数的百分比，根据1.2 中区域暖冬的判定标准，1961—2020 年广西区域共有15a 为暖冬，其中有80%的暖冬出现在1987 年以后；暖冬出现频率有阶段性增加的特点，1961—1986 年平均每9a 有1 次，1987—1998 年平均每6a 有1 次，1999 年以后增多明显，平均每2a 有1 次，且多数暖冬年广西区域内暖冬站数占总站数的百分比在86%以上。1961—2020 年广西区域15 个暖冬年中，有6a 为强暖冬，均出现在1987 年以后，分别为1987 年、1999 年、2009 年、2010 年、2017 年和2020 年冬季。

总的来说，1961—2020 年广西冬季平均气温及暖冬、强暖冬呈显著上升（增多）趋势，且年代际变化特征明显，1987—2020 年冬季属偏暖期，近60a 的所有强暖冬和80%的暖冬均出现在这个时期，冬季气候变暖对避寒旅游有利。

2.2 广西冬季旅游高影响天气的变化特征

2.2.1 冷空气过程频次变化

冬季当冷空气来袭，气温骤降可使人的心、脑负荷加重从而导致血压升高、心率加快、心肌缺血，血液黏稠度增高，同时还可诱发哮喘、感冒、咽炎、支气管炎、肺炎等呼吸道疾病［16-18］。表4 为1961—2020年广西各年代冬季不同类型冷空气过程频次，广西全区型中等强度以上的冷空气过程总频次在20 世纪60 年代最多，共41 次；20 世纪70 年代、80 年代明显减少，每个年代有23 次；20 世纪90 年代以后略有上升，各年代频次在25～27 次之间。全区型寒潮过程频次在20 世纪60 年代至90 年代呈减少趋势，21 世纪00 年代以后增多；各年代全区型寒潮过程频次以20 世纪60 年代最多（12 次），21 世纪00年代次多（10 次），20 世纪90 年代最少（6 次），20 世纪80 年代次少（7 次）。全区型强冷空气过程频次与全区型寒潮过程频次的变化特征相似，亦在20 世纪60 年代至90 年代呈减少趋势，21 世纪00 年代以后增多；各年代全区型强冷空气过程频次以20 世纪60 年代最多（10 次），20 世纪90 年代最少（2 次）。全区型中等强度冷空气过程频次呈下降—上升—下降的波动变化，20 世纪60 年代最多（19 次），20 世纪90 年代次多（17 次），20 世纪70 年代最少（6 次），21世纪00 年代次少（10 次）。

表4 1961—2020 年广西各年代冬季全区型不同强度冷空气过程频次变化（单位：次）

2.2.2 结冰日数变化

结冰天气易导致路面湿滑，影响交通出行，而且出现结冰天气时气温低，旅游活动多在户外进行，若游客未注意采取防寒保暖措施，可能会出现失温、冻伤等情况。广西大部地区结冰天气较少，桂东北大部及位于桂西北的乐业、南丹等地冬季结冰日数常年值在1～4d 之间，桂林市东北部在5d 以上，其中资源最多，达12.8d；其余地区冬季结冰日数常年值不到1d，占全区的73%，其中广西沿海地区大部未出现过结冰天气。

1961—2020 年广西冬季结冰日数呈显著减少趋势，变化速率为-0.42d·（10a）-1，通过α＝0.01 的显著性检验。冬季结冰日数最多出现在1976 年，广西全区平均9.8d，其次是1974 年（7.7d）；1991 年、2020年最少，广西全区平均0.1d。冬季结冰日数具有明显的年代际变化特征，1961—1986 年属偏多期，阶段平均值2.8d，有81%的年份高于常年值（1.1d）；1987—2020 年属偏少期，阶段平均值1.1d，比前一阶段偏少1.7d（图2）。

气候变暖背景下，低温事件总体减少，但极端冷冻害时有发生。例如，2008 年初广西出现持续性大范围的低温雨雪冰冻灾害，影响范围之广、强度之大、持续时间之长，为历史罕见，对旅游业造成了严重影响，广西部分旅游道路和旅游交通标识损毁，供水、电力、通信设施因冰雪受到损坏，53 个景区曾一度关闭停业，广西旅游经济损失近6 亿元［19］。

2.2.3 强降水日数变化

冬季是广西降水最少的季节，强降水较少。广西各地冬季日降水量≥25mm 的日数常年值在0.2～2.2d 之间，呈东多西少分布，桂东大部、防城港市南部及都安、马山等地为1～2.2d，其中桂林、贺州两市的部分地区在2d 以上；桂西大部不到1d。各地冬季日降水量≥50mm 的日数常年值在0～0.4d 之间，出现的概率较小，但一些地区个别年份降水强度较大，桂东南大部及位于桂西南的都安、靖西、田东等地，桂东北的兴安、永福、昭平等地冬季最大日降水量极值达100mm 以上，北海最大为200.9mm（2016 年1月28 日）。

图3 给出了1961—2020 年广西冬季日降水量≥25mm 和日降水量≥50mm 的日数全区平均值逐年变化。由图3（a）可见，1961—2020 年广西冬季日降水量≥25mm 的日数呈显著增加趋势，变化速率为0.15d·（10a）-1，通过α＝0.01 的显著性检验。冬季日降水量≥25mm 的日数呈波动上升的变化特征，1961—1982 年、1998—2002 年总体偏少，阶段平均值分别比常年值（1.1d）偏少0.57d、0.59d；1983—1997 年阶段平均值与常年值持平，2003—2020 年属偏多期，阶段平均值比常年值偏多0.14d。冬季日降水量≥25mm 的日数排在前十位的年份均出现在20世纪80 年代以后。由图3（b）可见，1961—2020 年广西冬季日降水量≥50mm 的日数呈显著增加趋势，变化速率为0.03d·（10a）-1，通过α＝0.05 的显著性检验。冬季日降水量≥50mm 的日数亦呈波动上升的变化特征，1961—1980 年、1996—2005 年属偏少期，阶段平均值分别比常年值（0.18d）偏少0.12d、0.1d；1981—1995 年、2006—2020 年属偏多期，阶段平均值分别比常年值偏多0.06d、0.03d。冬季日降水量≥50 mm 的日数排在前十位的年份有90%出现在20世纪80 年代以后。

2.2.4 雾、霾、大风日数变化

广西各地冬季雾日数常年值在0.3～15.6d 之间，其中防城港市、梧州市大部，桂林、南宁、河池3市局部及宁明、钦州、北海、涠洲岛等地5～10d，三江、南丹、环江、西林等地10～15.6d，其余大部地区冬季雾日数常年值为0.3～5d。广西各地冬季霾日数常年值在0.1～37d 之间，桂西大部、沿海地区大部、玉林市大部、桂林和柳州两市的部分地区及金秀、昭平、罗城等地在10d 以下，梧州、贺州、桂林、灵川、来宾、防城等地在20d 以上，其余地区10～20d，城市霾日数比周边地区多。从表5 看出，雾、霾日数具有明显的年代际变化特征：在20 世纪60 年代、80 年代至21 世纪00 年代平均每年雾日数少于常年值（4.2d），其中20 世纪90 年代、21 世纪00 年代最少，平均每年仅3.3d；20 世纪70 年代及21 世纪10 年代比常年值偏多，其中21 世纪10 年代最多，平均每年6.0d。近60a 霾日数逐年代增加，21 世纪10 年代最多，平均每年11.8d，比常年值（9.1d）偏多2.7d；20世纪60 年代最少，平均每年2.5d。针对近10a 雾、霾明显增多，城市霾日数多于周边地区等情况，需将雾、霾天气指标纳入区域旅游预警系统，应对雾、霾对人体健康、旅游资源、交通的影响［6］。

根据大风天气现象定义，大风是指瞬时风速达到或超过17.0m·s-1（或目测估计风力达到或超过8级）的风［20］。广西冬季较少有大风天气出现，沿海部分地区冬季大风日数常年值为0.6～4.8d，桂林市部分地区0.3～0.5d，其余大部地区为0～0.2d，广西全区平均0.2d。近60a 广西冬季大风日数总体呈显著减少趋势，特别是20 世纪60 年代至21 世纪00 年代减少趋势尤其明显，20 世纪60 年代冬季大风日数平均每年0.77d，21 世纪00 年代平均每年0.18d，21世纪10 年代有所回升（表5），应予以重视，特别是沿海大风多发区，需重点防范大风对航运、旅游安全的影响。

表5 1961—2020 年各年代广西平均每年冬季雾、霾、大风日数变化（单位：d）

3 结论与讨论

通过对广西1961—2020 年冬季强降温、结冰、强降水、雾、霾、大风等对旅游不利的高影响天气的气候变化特征进行分析，得出以下结论：

（1）1961—2020 年广西冬季平均气温呈显著上升趋势，平均每10a 升高0.2℃。冬季平均气温具有明显的年代际变化特征，1961—1986 年冬季属偏冷期，1987—2020 年冬季属偏暖期。暖冬、强暖冬呈显著增多趋势，近60a 所有强暖冬和80%的暖冬均出现在1987 年以后。

（2）广西冬季全区型寒潮、强冷空气过程频次在20 世纪60 年代至90 年代呈减少趋势，21 世纪00年代以后增多。广西冬季结冰天气较少，1961—2020年广西冬季结冰日数呈显著减少趋势，变化速率为-0.42d·（10a）-1。

（3）广西冬季强降水较少，日降水量≥25mm 和日降水量≥50mm 的日数常年全区平均值仅1.1d、0.18d，个别年份降水强度较大，部分地区冬季最大日降水量极值达100～200.9mm。1961—2020 年广西冬季日降水量≥25mm 和日降水量≥50mm 的日数全区平均值均呈显著增加趋势，变化速率分别为0.15d·（10a）-1、0.03d·（10a）-1。

（4）广西冬季雾、霾、大风日数总体较少，常年全区平均值分别为4.2d、9.1d、0.2d。广西冬季雾日数在20 世纪90 年代、21 世纪00 年代最少，21 世纪10年代最多。冬季霾日数逐年代增加，20 世纪60 年代最少，21 世纪10 年代最多。20 世纪60 年代至21 世纪00 年代广西冬季大风日数呈明显减少趋势，其中20 世纪60 年代最多，21 世纪00 年代最少，21 世纪10 年代有所回升。

冬季气候变暖对广西避寒旅游有利，在充分利用气候变化有利因素发展旅游业的同时，应高度重视高影响天气可能造成的危害，根据高影响天气特征及其变化趋势，制定应对策略，完善防灾减灾体系，保障旅游安全。气候变暖背景下低温事件总体减少，但极端冷冻害时有发生，应密切关注天气预报预警信息做好防御措施。鉴于广西冬季强降水日数呈显著增多趋势，应加强突发性强降水及其次生灾害的防治和管理工作，同时需注意防范雾、霾、大风等高影响天气的不利影响。