寧夏旅游氣候舒適度時(shí)空特征分析

楊亞麗, 王建英, 緱曉輝, 史 霖

(1.中國(guó)氣象局 旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川 750002;2.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川 750002; 3.寧夏氣象服務(wù)中心,寧夏 銀川 750002)

隨著生活水平的日益提高,旅游逐漸成為人們休閑度假的主要方式之一,同時(shí)旅游業(yè)也成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)．近年來(lái),寧夏主動(dòng)順應(yīng)大眾旅游新時(shí)代多元化的市場(chǎng)需求,于2018年印發(fā)了《寧夏回族自治區(qū)“十三五”全域旅游發(fā)展規(guī)劃》,旨在為發(fā)展寧夏全域旅游提供有力保障和大力支持．寧夏特殊的自然條件和人文環(huán)境孕育了豐富多樣的旅游資源,粗獷雄渾的大漠風(fēng)光、秀麗的塞上江南、古老神秘的西夏文化、絢麗多彩的民族風(fēng)情等成為寧夏最具代表性的旅游資源[1]．不同的氣候條件孕育著不同的自然景觀,同時(shí)氣候條件也是影響出行旅游的重要因子[2],其中,氣溫、濕度、風(fēng)等氣象因子是影響人類正常生活的重要因素,不同的氣象因子及其組合會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不同的生理影響[3]．不少學(xué)者通過(guò)人體舒適度指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、溫濕度指數(shù)、寒冷指數(shù)等指標(biāo)對(duì)多地旅游氣候舒適度進(jìn)行研究[2,4—10],但研究區(qū)域主要集中在沿海發(fā)達(dá)城市或者旅游資源較為豐富的地區(qū),對(duì)西北內(nèi)陸尤其是寧夏，該方面的研究較少．孫銀川等從體感溫度的角度對(duì)寧夏六盤山區(qū)夏季旅游氣候舒適度進(jìn)行研究[11],結(jié)果表明,六盤山的夏季無(wú)最舒適時(shí)間,舒適和較舒適時(shí)間較少,舒適度較差．劉玉蘭等分析1961—2009年寧夏人體舒適度的變化趨勢(shì)及銀川市人體舒適度的季節(jié)分布特征[12]．趙光平等的研究表明,在全球變暖的背景下[13],寧夏的年平均氣溫呈上升趨勢(shì)．而且,隨著全球氣候的變化,近年來(lái)極端高溫事件逐年增多[14—15],避暑已成為人們旅游出行的主要目的.筆者基于寧夏25個(gè)氣象觀測(cè)站的日值資料,分析近11 a寧夏逐月旅游氣候舒適度的分布及變化特征,研究結(jié)果可為寧夏全域旅游發(fā)展提供參考．

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

寧夏地處西北內(nèi)陸高原,屬于典型的大陸性氣候;最南端的六盤山區(qū)屬半濕潤(rùn)區(qū),衛(wèi)寧平原以北屬干旱區(qū),其他地區(qū)為半干旱區(qū);四季分明,具有冬少嚴(yán)寒、夏無(wú)酷暑、春暖宜人、秋高氣爽的特點(diǎn)．各地年平均氣溫5.6～10.1 ℃,自南向北遞增.1月最冷,月平均氣溫為-7.3 ℃,7月最熱,月平均氣溫為22.4 ℃．年降水量為167.2～618.3 mm,且自南向北遞減．

六盤山區(qū)位于寧夏的最南端,終年氣候涼爽,空氣濕潤(rùn),林木繁茂,年降水量超過(guò)600 mm,成為突起于黃土高原之上的“綠島”“濕島”,有“春來(lái)秋去無(wú)盛夏”之說(shuō),自古以來(lái)就是避暑游覽的勝地．

1.2 資料來(lái)源

寧夏建有26個(gè)國(guó)家基本氣象觀測(cè)站.文中剔除麻黃山站,選取其他25個(gè)站點(diǎn)2008—2018年的氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速等氣象因子的日值資料,分析全區(qū)平均及5市的旅游氣候舒適度變化特征．由于六盤山的海拔較高,氣候特征也明顯不同與其他地區(qū)且旅游資源豐富,將該站的資料進(jìn)行單獨(dú)分析,探討旅游氣候舒適度的分布特征．由于該站地處六盤山海拔較高的區(qū)域,該站的分析結(jié)果僅代表六盤山海拔較高的區(qū)域.

1.3 計(jì)算方法

旅游氣候舒適度是指人們無(wú)需借助任何消暑避寒手段就能保證生理過(guò)程正常進(jìn)行的氣候條件．人體舒適度指數(shù)是從氣象角度評(píng)價(jià)在不同氣候條件下人的舒適感,是比較常用的表征氣候舒適度的方法．20世紀(jì)90年代開(kāi)始,國(guó)內(nèi)學(xué)者圍繞人體舒適度指數(shù)展開(kāi)廣泛的研究,提出不同形式的計(jì)算公式[16—17]．文中選用我國(guó)氣象臺(tái)站常用的人體舒適度指數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式[18]:

kssd=1.8×t-0.55×(1.8×t-26)×

(1)

式中:kssd為人體舒適度指數(shù);t,r,v分別為氣溫(℃)、相對(duì)濕度(%)及風(fēng)速(m/s)的日平均值．

按照規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)將其劃分為9個(gè)級(jí)別,其中,將1～3級(jí)劃分為冷不舒適等級(jí),4～6級(jí)劃分為廣義舒適等級(jí),7～9級(jí)劃分為熱不舒適等級(jí)(表1).

表1 人體舒適度指數(shù)等級(jí)描述

2 結(jié)果與分析

2.1 年平均時(shí)間分布

利用人體舒適度公式,計(jì)算寧夏25個(gè)氣象觀測(cè)站2008—2018年逐日人體舒適度指數(shù),并根據(jù)人體舒適度指數(shù)9個(gè)等級(jí)(寒冷、冷、涼、涼爽、舒服、稍熱、熱、炎熱和酷熱)分析全區(qū)5市及六盤山地區(qū)各等級(jí)的年平均分布時(shí)間．結(jié)果表明,寧夏全區(qū)人體舒適度指數(shù)主要集中在1～6級(jí),即寒冷、冷、涼、涼爽、舒服、稍熱,大部分時(shí)間表現(xiàn)為舒適到偏涼(舒適度指數(shù)為3～5)的體感狀態(tài)．一年中舒適(舒適度指數(shù)為5)的日數(shù)所占比例最大,占全年總?cè)諗?shù)的1/3;其次是冷和涼,寒冷和涼爽的日數(shù)占比較小,在10%左右;稍熱日數(shù)最少,僅為1%(圖1)．因此,全區(qū)平均適宜戶外旅游的時(shí)間較長(zhǎng),寒冷日數(shù)少,且冷、涼天氣特征比較明顯．

圖1 全區(qū)平均人體舒適度指數(shù)各級(jí)分布

為更準(zhǔn)確地分析各市人體舒適度指數(shù)的分布特征,筆者對(duì)各市所有區(qū)域的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析(表2)．由表2可知,各市冷、不舒適(寒冷、冷、涼)的時(shí)間為172.8～218.4 d,占全年的47.3%～59.8%,體感較冷,不適宜戶外活動(dòng),其中,固原市的時(shí)間最長(zhǎng);廣義舒適(涼爽、舒適、稍熱)的時(shí)間在5市有146.9～191.7 d,所占比例為40.2%～52.5%,其中,固原市舒適時(shí)間較少,涼爽時(shí)間最多,未出現(xiàn)稍熱等級(jí),中北部4市的舒適日數(shù)較多,超過(guò)全年日數(shù)的1/3.因此,在一年中,中北部4市有一半以上的時(shí)間適宜旅游,而固原市相對(duì)較少;六盤山全年舒適度表現(xiàn)為4個(gè)等級(jí),即寒冷、冷、涼、涼爽,其中前3者占比超過(guò)了95%,而涼爽時(shí)間僅占4.3%,冷涼特征明顯,不太適宜旅游(表2)．

表2 寧夏各地人體舒適度等級(jí)年平均日數(shù)及所占比例

不同舒適度等級(jí)在空間分布上有明顯的變化特征．冷、涼、涼爽日數(shù)(舒適度等級(jí)為2～4)自北向南依次增多,南部的固原市最多,這主要與固原市地處六盤山區(qū)、海拔較高有關(guān);而適宜旅游的舒適和稍熱等級(jí)日數(shù)的分布卻是南少北多,其中舒適日數(shù)中北部4市明顯多于南部的固原市,稍熱天數(shù)全區(qū)整體較少(圖2)．

圖2 寧夏人體舒適度各等級(jí)空間分布

2.2 年變化特征

全區(qū)各地逐月人體舒適度指數(shù)為24～68,其中,六盤山為24～41,全年為寒冷、冷、涼的體感,不適宜戶外活動(dòng).各地舒適度指數(shù)的年變化趨勢(shì)基本一致,最低值出現(xiàn)在1月和12月,其次是2月,此時(shí)較冷,不適宜開(kāi)展戶外旅游活動(dòng);最高值出現(xiàn)在7月,其次是6月和8月,各地為涼爽和舒適的狀態(tài),特別適合人們消夏避暑旅游．年波動(dòng)范圍最大的是銀川市,六盤山的最小,且舒適度指數(shù)在不同月份中均表現(xiàn)為最?。畯V義舒適等級(jí)(舒適度指數(shù)為50～75)區(qū)域分布在中北部4市的4—10月,而固原市在5—9月,此時(shí)中北部4市的平均氣溫為16.2℃,平均相對(duì)濕度為51%,平均風(fēng)速為1.8 m/s,固原市的平均氣溫為15.5 ℃,平均相對(duì)濕度為61%,平均風(fēng)速為2.3 m/s,各地氣象條件適宜,是寧夏各景區(qū)旅游舒適度適中的月份,非常適宜戶外活動(dòng).此外,各地舒適度指數(shù)均未達(dá)到熱不舒適范圍(kssd>75)(圖3)．

圖3 寧夏人體舒適度指數(shù)的年變化特征

各市逐月舒適度等級(jí)日數(shù)分布特征如圖4所示.1,2月各市以冷為主,冷等級(jí)日數(shù)在15 d左右,其次有6～10 d為寒冷天,體感較冷,不適宜戶外活動(dòng).進(jìn)入3月后,中北部4市的涼等級(jí)日數(shù)明顯增多,其中,銀川市的平均涼等級(jí)日數(shù)達(dá)17.8 d,隨著氣溫的升高,4市的涼爽日數(shù)開(kāi)始增多.4月的涼和涼爽日數(shù)增加到16～20 d.5—9月,4市的平均舒適日數(shù)在15～24 d,占月天數(shù)的50%以上,是寧夏戶外旅游的最佳時(shí)期,其中5,9月的涼爽日數(shù)也較多,有5～7 d,在最熱的7月,4市稍熱天數(shù)也較少,有1.3～5.5 d.而地處六盤地區(qū)的固原市升溫慢,3月仍較冷,到4月才逐漸以涼為主,涼等級(jí)日數(shù)為15.7 d.5月仍以涼和涼爽日數(shù)居多,所占比例超過(guò)63%,其次是舒適,有8.4 d.到6月舒適日數(shù)增加到16.1 d,涼爽日數(shù)也較多,直到7月舒適日數(shù)達(dá)全年最多(21.6 d),占7月總?cè)諗?shù)的72%,無(wú)稍熱等級(jí)天氣,適合人們休閑避暑.8月的固原市仍以舒適為主,由于海拔較高,山區(qū)氣候特征明顯.到9月舒適日數(shù)驟減,而涼爽日數(shù)明顯增多到11.1 d,為5市最多.10月氣溫下降,體感轉(zhuǎn)涼,各市涼等級(jí)日數(shù)迅速增多至14.6～17.1 d.到11月各地冷日數(shù)增多,有12.1～15.7 d,其次是涼,日數(shù)為7.4～11.5 d.12月各市為冷的狀態(tài),冷日數(shù)為14.6～17.3 d,同時(shí)寒冷日數(shù)也增加到6.5～8.9 d．綜上所述,中北部4市在4—9月、固原市在5—9月處于涼爽、舒適的狀態(tài),氣候宜人,適宜休閑度假、避暑旅游．

六盤山在1—4月、9—12月以寒冷和冷為主,有180.7d.5,9月處于涼和冷的狀態(tài),6—8月以涼為主,涼爽日數(shù)較少,其中7月的涼爽日數(shù)最多僅為4.9 d(圖4).由此可見(jiàn),六盤山全年大部時(shí)段較冷,不宜進(jìn)行戶外活動(dòng)．

圖4 寧夏人體舒適度各等級(jí)日數(shù)的逐月分布特征

2.3 季節(jié)分布特征

四季劃分標(biāo)準(zhǔn):3—5月為春季,6—8月為夏季,9—11月為秋季,12月到次年2月為冬季．各市冬季的舒適度指數(shù)基本上低于38,冷不舒適特征明顯,春季和秋季的舒適度指數(shù)為38～55,體感為涼爽到?jīng)?夏季各地的舒適度指數(shù)為55～70,為最舒適狀態(tài)(圖3),因此,春、夏、秋季的大部分時(shí)段屬于體感舒適范疇,特別適合人們進(jìn)行戶外活動(dòng)．

冬季的5市以冷為主,冷等級(jí)日數(shù)有44.0～48.5 d,寒冷日數(shù)較少,有15.1～24.3 d,其中,吳忠市寒冷天數(shù)(15.1 d)略少于其他4市的;春季各市為涼、涼爽以及舒適的體感狀態(tài),其中舒適和涼爽日數(shù)為30.3～51.2 d,占春季總天數(shù)的33.7%～56.9%,而固原市適宜旅游的日數(shù)為5市最少.夏季各地以舒適為主,舒適日數(shù)為60 d左右,其中固原市最少(56.1 d),銀川市最多(66.6 d),此外,銀川市的稍熱天數(shù)較多(9.4 d),固原市未出現(xiàn)稍熱天氣,但其涼爽日數(shù)為5市最多(12.5 d);各地廣義舒適日數(shù)為68.6～79.0 d,占夏季總天數(shù)的76.2%～87.8%,非常適合人們避暑．秋季各市涼等級(jí)天數(shù)較多,占秋季總天數(shù)的33%左右,其次是舒適和涼爽日數(shù)為26.8～40.1 d,其中,固原市舒適日數(shù)最少,體感偏涼,適宜旅游的日數(shù)最少．由于六盤山地區(qū)的海拔較高,冬季以寒冷和冷為主,總?cè)諗?shù)超過(guò)70 d;春季和秋季的六盤山體感同樣為寒冷、冷和涼的狀態(tài),冷不舒適特征明顯;夏季六盤山地區(qū)體感以涼為主,涼爽日數(shù)較少,無(wú)舒適日,其平均最高氣溫為16.4 ℃,相對(duì)濕度為75%.因此,夏季六盤山地區(qū)為濕涼狀態(tài),不適宜避暑旅游(圖5)．

圖5 寧夏人體舒適度各等級(jí)時(shí)間的季節(jié)分布特征

3 結(jié)論與討論

全區(qū)平均人體舒適度指數(shù)主要集中在1～6級(jí),即寒冷、冷、涼、涼爽、舒服、稍熱,大部分時(shí)間為舒適到偏涼(舒適度指數(shù)為3～5)．一年中舒適時(shí)間居多,其次冷、涼特征也比較明顯;全區(qū)平均舒適度指數(shù)空間分布特征明顯,冷、涼等級(jí)時(shí)間南多北少,而舒適時(shí)間卻是北多南少;中北部4市的4—9月、地處六盤山區(qū)的固原市5—9月為涼爽到舒適的體感狀態(tài),適宜開(kāi)展戶外活動(dòng),其中,固原市適宜旅游日數(shù)(138.6 d)較少,吳忠市(191.7 d)最多;各市夏季適宜旅游的日數(shù)最多,為68.6～79.0 d,占夏季總天數(shù)的76.2%～87.8%,非常適合避暑;其次是春季和秋季,適宜戶外活動(dòng)的時(shí)間分別為30.3～51.2,26.8～40.1 d,其中,固原市春季、秋季適宜旅游的時(shí)間為5市最少;冬季各地冷,不舒適特征明顯,不適宜旅游．全年冷涼特征明顯,不適宜戶外旅游.該結(jié)論與孫銀川等的研究結(jié)果一致[11]．

筆者從氣溫、濕度以及風(fēng)速的角度詳細(xì)分析寧夏各地旅游氣候舒適度的時(shí)空分布特征.由于影響旅游氣候舒適度的因素較多,除了氣溫、濕度、風(fēng)速,還有日照、氣壓等,還需考慮多個(gè)因子、從不同角度,對(duì)旅游氣候進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,從而使研究結(jié)果更接近于實(shí)際,該方面有待進(jìn)一步研究．