承德地区滑雪运动适宜性分析
2023-10-03承德市气象局河北承德市067000孟旭芹
(承德市气象局,河北承德市,067000) 孟旭芹 童 俊
滑雪旅游是现今非常受欢迎的冬季娱乐项目,虽然我国滑雪旅游起步较晚,但随着北京冬奥会、冬残奥会的举办,推动了我国冰雪运动跨越式发展,造雪技术、滑雪场地运维、赛事服务等都已达到高水准,尤其是张家口赛区成功举办高台滑雪竞赛项目,将以往未进行冰雪资源开发的华北地区引进大众视野。目前,中国冰雪旅游产业主要集中在黑龙江和吉林等地,东北地区冰雪旅游开发在规模和影响程度上处于领先地位,承德仅有一家大型滑雪场。而随着滑雪旅游的火热,各地都在积极评估本地的冰雪气候条件,为开发滑雪场地、开展滑雪运动和赛事做前期准备工作,并对滑雪场建设进行评估。刘耀龙[1]、李淑娟[2]通过构建气候适宜性指数评价模型ISCI,分别对山西、北疆等地展开冰雪运动气候适宜性分析,周晓宇[3]采用统计、定性或定量指标分析评估了辽宁省冰雪气候资源的适宜性,刘中新[4]分析评估了鄂东大别山6 个高山人造滑雪场适宜地点。承德地区冬长夏短,皇家园林、寺庙、森林、湖泊、草原、长城应有尽有,旅游资源十分丰富,为充分发挥承德市优越的地理、交通、气候和旅游资源,搭上迅猛发展的冰雪运动快车,推动冰雪运动普及发展,强化区位规划布局,本文利用承德市9个国家气象站资料,通过气象统计学、层次分析法和GIS 空间分析技术评估承德各县区滑雪适宜度,填补承德滑雪研究的空白,为政府决策提供科学参考依据。
1 资料来源与研究方法
1.1 资料来源
所用资料为承德市9个国家气象站1991年7月至2021年6月逐日平均气温、最高气温、降水量、平均风速、极大风速、天气现象和最小能见度等,数据来源于天擎平台,数据完整率为99.97%。
1.2 研究方法
考虑降雪后因融化而不存在积雪则属于无效降雪,因此依据积雪深度和降水量判断是否出现降雪。从逐日降水量、雪深和天气现象数据中提取出逐日降雪资料(降雪天气现象包括雪、阵雪、米雪),当降雪资料中降水量>0且出现积雪天气现象,积雪深度≥0cm时,则判断当日降水量为降雪量。
对降雪量欠缺或者自然降雪无法达到滑雪需求的地区,宜进行人工造雪,适宜人工造雪的气象条件通常包括-15~-5℃的气温,不超过80%的湿度。当气温低于3℃即可人工造雪,当气温低于-5℃时,无论相对湿度多少都可以造出理想雪质的雪[7],造雪指数采用方法为:日平均气温小于-5℃时,则为适宜造雪(1 级),当日平均气温小于3℃且日相对湿度小于80%,则较适宜造雪(2级),其它情况则为不宜造雪(3 级)。滑雪指数参考国家标准QX/T386-2017滑雪气象指数计算方法[6]。
通过数据统计发现11月、3月为承德地区造雪起止月份,因此分别统计年降雪量、11 月到次年3月适宜造雪日数(造雪指数为1~2级)、适宜滑雪日数(滑雪指数为1~2级)和气象灾害的影响,其中气象灾害考虑对滑雪场或滑雪运动影响较高的高温融雪、大风和低能见度。高温融雪是依据国际雪联世锦赛规则,考虑温度升高阳光强烈带来的缺水或者皮肤损伤问题及其对赛场运维带来的巨大困难[3],高温融雪日数指标以日最高气温≥5℃日数为判断标准。大风日数为日极大风速≥17m/s 的天气日数。能见度≤1km日数为日最小能见度≤1km的天气日数。
2 结果分析
2.1 适宜滑雪日数
如图1 所示,1991~2021 年适宜滑雪、适宜造雪30 年平均日数和30 年平均降雪量分布图,结果表明全市11月至次年3月之间,年平均适宜滑雪日数为120d,围场最多超过130d,承德、承德县、丰宁、宽城最少,在113~117d之间,完全能够满足收支平衡运营时长80~100d[5]。11 月和3 月以2 级适宜滑雪为主,滑雪黄金期为12月到次年2月。通过GISIDW计算得到承德市适宜滑雪日数指数图(图略),发现整体呈由东北向西南递减的趋势。
图1 适宜滑雪日数、适宜造雪日数、降雪量分布图
2.2 适宜造雪日数
承德市年平均适宜造雪日数为127d,围场、隆化最多在130d 以上,宽城、承德县最少在120d 以下。11 月份适宜造雪日数占总日数68.7%~87.4%,12月至次年2月是最适合造雪时段,适宜造雪日数占总日数93.8%~99.8%。3 月份适宜造雪日数占总日数54.4%~77.7%,适宜天数减少,造雪进入尾期。通过GIS-IDW 计算得到承德市适宜造雪日数指数图(图略),结果表明,适宜造雪日数整体呈由北向南递减。
2.3 降雪量
全市年平均降雪量为20.3mm,滦平、围场、兴隆地区降雪量≥20mm,其它地区降雪量在10~20mm之间。降雪时段为10月至次年4月,明显降雪集中在11 月至次年3 月,且11 月、3 月降雪量高于其它月份。自然降雪量对开展滑雪运动远远不够,需要人工造雪,但11 月、3 月降雪量大对减少人工造雪和延长滑雪时间来说有利。通过GIS-IDW 计算得到承德市降雪指数图(图略),结果表明,降雪量指数整体呈围场、隆化、滦平和兴隆组成的带状区域较大,其他地区较小的分布特征。
2.4 气象灾害日数
如图2 所示,1991~2021 年大风、低能见度、高温融雪30年平均日数分布图,结果表明全市大风日数年平均为3.7d,丰宁最高16d,其它地区在1~5d之间。大风日数3 月份最多,12 月至次年2 月月平均丰宁为3d,其它地区≤1d,丰宁是受大风影响最大的地区。全市能见度≤1km的年平均日数为2.2d,月平均≤1d,均适合建设初级和中级滑雪道的旅游滑雪场。全市年平均高温融雪日数为52.6d,主要集中在11 月和3 月。12 月和1 月高温融雪日数仅为3d和1d,适宜举办滑雪赛事和活动。因为气象灾害日数越大,越不利于滑雪,所以日数越小,赋的值越大。
图2 大风、低能见度、高温融雪日数分布图
根据表1进行赋值,采用层次分析法,构建3阶判断矩阵(表略),确定气象灾害指数各评价指标的权重值,并通过一致性检验。根据公式(1)计算气象灾害日数指数。
表1 承德滑雪适宜性各评价指标赋值
计算方法为:
利用GIS格点栅格计算功能得到承德市滑雪气象灾害指数分布图(图略),结果显示气象灾害指数整体呈东南高西北低的分布趋势,丰宁气象灾害指数最低,仅为3.4。
2.5 承德市滑雪适宜性评估与区划
图3 所示,承德市滑雪适宜性是适宜滑雪日数指数、适宜造雪日数指数、降雪量指数和气象灾害日数指数的综合体现。利用层次分析法将适宜滑雪日数指数SS、气象灾害日数指数M、适宜造雪日数指数SM和降雪量指数Sf构建4 阶判断矩阵(表略),并通过一致性检验。得到滑雪适宜性各评价因子的权重,根据表1对4个评价指标进行赋值,根据公式(2)计算得到承德各地区滑雪适宜性指数S。
图3 承德市滑雪适宜性分布图
计算方法为:
利用GIS格点栅格计算功能得到承德市滑雪适宜性分布图(图3),按照不适宜(03 结语
承德地区年平均适宜滑雪日数围场最多超过130d,各地的滑雪黄金期均为12 月到次年2 月,整体呈由东北向西南递减的趋势。年平均适宜造雪日数围场最多139.9d,宽城最少在120d以下。适宜造雪日数整体由北向南递减。降雪主要集中在11月至次年3 月,降雪量指数整体呈围场、隆化、滦平和兴隆组成的带状区域较大,其他地区较小的分布特征。滑雪气象灾害指数整体呈东南高西北低的分布趋势,丰宁气象灾害指数最低,仅为3.4。承德市滑雪适宜性均为一般适宜及以上,其中适宜及以上等级面积约为30 084.5km2,占承德总面积的76.1%,主要包括围场、隆化、丰宁小部、滦平、市区小部、兴隆大部、宽城东部、平泉、承德县北部,其中围场中部为很适宜,面积约为797.1km2。