册亨县近30年冬季旅游气候舒适度的变化特征分析
2024-10-27杨茜饶仕吉蒙仕红邹昌津王泽雁
摘 要:利用册亨县国家站1994—2023年逐日平均气温、平均湿度、平均风速、日照等气象数据,分析了册亨县冬季气候变化趋势,并以温湿指数、风效指数、衣着指数、综合舒适度指数等为旅游舒适度评价指标,分析了册亨县1994—2023年冬季旅游舒适度变化特征。结果表明:册亨县近30年冬季平均气温、平均湿度、日照均呈上升趋势,平均风速呈下降趋势,册亨县冬季气候偏暖湿;根据Mann-Kendall突变分析知,近30年的平均气温、平均湿度、平均风速、日照均未发生年际突变;根据温湿指数、风效指数、衣着指数、综合舒适度指数变化特征可知,册亨县冬季适合避寒旅游,其中2月适宜旅游时间最长。
关键词:冬季旅游;避寒;气候舒适度
中图分类号:F592.7 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)08–0-03
气候舒适度是影响人类社会活动、生活方式的重要因素,地区的气候舒适度与旅游业关系密切。旅游气候舒适度是根据人体与环境之间热交换的原理,从生物学和气象学角度2个角度综合评价人类在不同气候条件下的舒适度指标[1],也是评价旅游气候资源的重要指标[2-3]。近年来,许多学者针对主要城市或景区的旅游气候资源评价和气候舒适度评价进行了大量的研究,卢珊等[4]使用旋转经验正交分解法(REOF),对陕西省气候舒适度进行综合区划及评价;严霜等[5]利用运用奥利弗温湿指数和IDW空间插值法对四川省旅游气候舒适度进行评价;温春等[6]使用温湿指数(THI)、风效指数(K)、着衣指数(ICL)及综合舒适指数(CCI)对新疆巴州的旅游气候舒适度进行了分析。
册亨县位于贵州省西南部,地处云贵高原向广西低山丘陵过渡的斜坡地带,南、北盘江环抱县境而过,地势由西北逐渐向东南降低,最高海拔1 747.50 m,
最低海拔375 m。气候秋凉冬暖,旅游资源丰富,同时也是少数民族布依族聚集地,当前有省级以上少数民族特色村寨24个、州级以上非物质文化遗产40项。近年来,册亨县结合布依族特色民族文化,成功举办了中华布依文化年、册亨村晚三天乐、坝坝篮球赛、野钓大赛、山地车友会等活动赛事,吸引了大量游客游玩参观,同时布依八大碗、布依山龙也登上了央视。为进一步提升册亨旅游知名度,推动册亨县旅游业高质量发展,助力乡村振兴,利用1994—2023年册亨国家站气象资料,使用温湿指数、风效指数、着衣指数和综合舒适度指数,对册亨县旅游气候舒适度进行分析,以期更好地掌握册亨县旅游气候资源优势,为旅游资源开发利用提供依据。
1 资料与方法
选取册亨县国家站1994—2023年逐日平均气温、平均湿度、平均风速、日累计日照数据。使用温湿指数(THI)、风效指数(K)、穿衣指数(ICL)和综合舒适度指数分析计算册亨县冬季(12、1、2月)旅游气候舒适度。
温湿指数(THI)[7]表示气温、湿度对人体舒适度的影响,是衡量气候舒适度的重要指标;风效指数(K)[8]表示风速、气温、日照对人体舒适度的影响,既考虑了风速、气温对人体散温的影响,也考虑了日照对人体增温的影响;穿衣指数(ICL)[9]综合了气温、风速、人体代谢、日照等因素的影响,即表示穿衣来改变气候部舒适性;各项指标计算公式为:
THI=(1.8×T+32)-0.55×(1-RH)×(1.8×T-26)(1)
K=-(10×+10.45-V)×(33-T)+8.55×S(2)
ICL=-(3)
式(1)、(2)、(3)中,T为气温(℃),RH为湿度(%),V为风速(m/s),S为日照时数(h/d),H为人体代谢率的75%。取轻活动量下的代谢率为87 W/m2,A为人体对太阳辐射的吸收取0.06,R为单位面积地面上接收到的垂直太阳辐射为1 376 W/m2,α是太阳高度角,β为纬度,冬季太阳高度角定义为90-β-23°26′。
综合舒适度指数[10]根据温湿指数(THI)、风效指数(K)、穿衣指数(ICL)为基础,使用层次分析和专家打分的方法确定指数权重,建立气候舒适度综合评价模型,其计算公式为:
I=0.6×XTH+0.3×XK+0.1×XIC(4)
式(4)中,I为综合舒适度指数,XTH为温湿指数的分级赋值,XK为风效指数的分级赋值,XIC为穿衣指数的分级赋值,0.6、0.3、0.1为各指标的权重系数。根据前人的研究[11],将3个指数分为5个等级,分别为舒适、较舒适、较不舒适、不舒适和极不舒适。赋值为1、2、3、4、5,其中,1≤I≤2为舒适,2<I≤3为较舒适,3<I≤4为较不舒适,I≤5为不舒适。
2 册亨县近30年冬季气候变化特征
由于气候变化会影响旅游舒适度变化,使用线性趋势、5年滑动平均分析1994—2023年平均气温、平均湿度、平均风速、日照时数等气象要素变化趋势(图1)。近30年冬季平均气温、平均湿度、平均日照时数均呈上升趋势,平均风速呈下降趋势。由图1a可知,册亨县1994—2023年平均气温呈上升趋势,但上升趋势不明显,气候倾向率为0.01。近30年冬季平均气温为11.8 ℃,其中,最高平均气温出现在2009年
(13.5 ℃),最低气温出现在2008年(9.1 ℃)。由图1b可知,近30年冬季平均湿度5年滑动平均呈双峰分布,1994—1997年呈明显下降趋势,1997—2002年呈微弱上升趋势,到2008年呈下降趋势,2008年达到最低值后上升趋势。冬季平均湿度为77%。由图1c可知,近30年平均风速波动明显,且整体呈下降趋势,2002年达最低值(0.8 m/s)。由图1d可知,近30年平均日照时数气候倾向率为0.66,上升趋势明显;近30年冬季日照时数最大值出现在2023年(144.5 h)。
使用Mann-Kendall突变分析方法,进一步分析1994—2023年册亨县气温、湿度、风速、日照变化趋势,结果如图2所示。若UF曲线和UB曲线在置信水平线(图2中平直实线,本研究使用置信水平0.05,置信水平线为±1.96)内相交,即交点对应时间为突变开始时间。由图2a可知,1994—1995年气温呈下降趋势且超过临界值,下降趋势显著,1995年后气温上升,到2003年到最大后下降,但未超过临界值。由图2b可知,1995—2000年、2004—2015年UF曲线均临界值且<0,即表示这些年份,冬季湿度呈显著下降趋势,UF曲线与UB曲线在置信区间内无交点,即无突变发生。由图2c可知,1995—2002年、2018—2023年UF曲线均超过临界值且<0,即表示这些年份风速显著降低。由图2d可知,1994—1995年UF曲线下降且超过临界值,1995年后UF曲线呈上升趋势,即日照在1994—1995年呈显著下降趋势。
由图2可知,在置信区间内,除湿度没有交点外,气温、风速、日照均有2个以上交点,当置信区间内,出现多个交点时,该突变点不可信,即气温、湿度、风速、日照未发生年代际突变。
3 册亨县近30年各指数旅游舒适度变化特征
为得出近30年册亨县冬季旅游舒适度变化特征,根据1994—2023年册亨县气温、湿度、风速、日照等气象要素,分析了温湿指数、风效指数、穿衣指数、综合舒适度指数近30年年际变化特征,结果如图3所示。由图3a可知,近30年1月、2月温湿指数波动较大,变化范围在43~63之间,最大值出现在2009年2月(63),最小值出现在2011年1月(43);1月温湿指数均未<40,主要集中在43~56之间,属于“清凉,舒适”和“寒冷,不舒适”之间;2月温湿指数波动最大,在49~63之间,属于“凉,非常舒适”和“偏凉,较不舒适”之间,其中2002—2003年、2007年、2009年温湿指数≥60,属于“凉,非常舒适”;12月温湿指数波动起伏不大,重要集中在51~57之间,属于“清凉,舒适”和“偏冷,较不舒适”之间。近30年的1、2月温湿指数呈上升趋势,向偏暖,12月温湿指数呈下降趋势,向偏冷区;册亨县冬季温湿指数均>40,即表明册亨县冬季无极冷天气。
由风效指数变化特征图3b可知,1、2、12月风效指数波动较大,且均呈上升趋势,偏向暖区。风效指数最大值出现在2023年12月(1 076),属于炎热等级,最低值出现在2011年1月(516),属于舒适等级,冬季风效指数均>80,属于炎热等级,即册亨冬季温暖。
由穿衣指数变化特征图3c可知,1、2月波动较大,12月较平缓,最大值出现在2011年1月(1.9),属于“便服加外套”等级,最小值出现在2009年2月(1),属于“衬衫和常用便服”等级;近30年来册亨冬季穿衣指数集中在1.3~1.5,属于“春秋常用便服”等级,且均呈下降趋势,即向“春秋常用服”等级倾斜,说明册亨县冬季穿衣轻薄适中即可。由综合舒适度指数变化特征图3d可知,册亨县冬季综合舒适度指数分布在较舒适等级和较不舒适等级之间,无明显波动。
为了得出册亨县冬季旅游舒适期的分布特征,将册亨县冬季各项指数达到舒适、较舒适等级的天数叠加,形成冬季旅游舒适天数堆叠图,如图4所示。由图4可知,4大指数均为2月舒适天数最长,呈倒“V”字形分布。风效指数舒适天数各月最少,衣着指数舒适天数各月最多。综合4大指数分布舒适天数分布特征,册亨县冬季2月适宜避寒旅游时间最长,其次是1月;12月较适宜避寒旅游时间最长,1月次之。
4 结论
根据1994—2023年册亨县逐日平均气温、平均湿度、平均风速、日照等气象要素,分析了各气象要素年际变化特征,并用温湿指数、风效指数、衣着指数、综合舒适度指数为旅游舒适度评价指标分析了册亨县近30年冬季旅游舒适度变化特征,结论如下:
(1)册亨县近30年冬季平均气温为11.8 ℃,且平均气温呈上升趋势;平均湿度5年滑动平均呈双峰分布,近30年冬季平均湿度为77%。平均风速整体呈下降趋势,2002年达最低值(0.8 m/s)。平均日照时数气候倾向率为0.66,上升趋势明显。即近30年册亨冬季越来越偏暖。
(2)根据Mann-Kendall突变分析知,近30年平均气温、平均湿度、平均风速、日照均未发生年际突变。1994—1995年气温呈下降趋势显著;1995—2000年、2004—2015年湿度下降趋势显著;1995—2002年、2018—2023年风速显著降低。1994—1995年日照下降趋势显著。
(3)根据温湿指数、风效指数、衣着指数、综合舒适度指数变化特征可知,册亨县冬季无严寒,温暖穿衣轻薄适中即可,适合避寒旅游。近30年温湿指数、风效指数、衣着指数均出现了向较暖气候倾斜趋势。册亨县冬季2月适宜旅游时间最长。
参考文献
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