石獅市濱海旅游氣象指數(shù)研究

林藝妹 陳志泉

(1.安溪縣氣象局，福建 泉州 362400; 2.石獅市氣象局，福建 泉州 362700)

1 概述

三面環(huán)海，64km海岸線(xiàn)是石獅市不可多得的資源稟賦，特別是經(jīng)過(guò)近兩年多持續(xù)不斷的海岸帶環(huán)境整治生態(tài)提升，美麗海岸正在凸顯和恢復(fù)，加之峽谷旅游路、紅塔灣旅游路、錦江外線(xiàn)、錦尚外線(xiàn)及今后永寧外線(xiàn)的建設(shè)，濱海旅游逐步成為石獅旅游的“燙金”名片。在“十四五”規(guī)劃中，石獅市計(jì)劃加大濱海旅游力度，做精做實(shí)旅游規(guī)劃，加快打造“引爆點(diǎn)”，完善旅游配套，把石獅打造成全省乃至全國(guó)知名的濱海文化休閑“旅游目的地”。因此，開(kāi)展石獅市旅游氣象指數(shù)預(yù)報(bào)將豐富石獅氣象局的特色服務(wù)產(chǎn)品，為石獅游客提供參考，同時(shí)對(duì)開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)氐穆糜钨Y源、擴(kuò)大地區(qū)影響，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興有良好的促進(jìn)作用。

關(guān)于氣象指數(shù)，許多學(xué)者積累了不少研究經(jīng)驗(yàn)。黃歸蘭等[1-3]對(duì)景區(qū)的旅游氣象指數(shù)選取了重要影響因子進(jìn)行預(yù)報(bào)研究。王文星等[4]通過(guò)對(duì)丹霞山景區(qū)旅游散客人數(shù)與相對(duì)應(yīng)的氣象要素的相關(guān)性分析，建立旅游氣象指數(shù)方程; 潘星海等[5]根據(jù)不同的影響程度對(duì)游泳指數(shù)、紫外線(xiàn)指數(shù)、空氣質(zhì)量指數(shù)賦予不同權(quán)重，開(kāi)發(fā)普陀區(qū)海灘旅游氣象指數(shù)。總體而言，濱海旅游氣象指數(shù)研究較少，且各地氣候特點(diǎn)不同，適用性還有待考究。2020年石獅市永寧鎮(zhèn)獲得“清新福建氣候福地”首批福建省濱海休閑度假福地稱(chēng)號(hào)，本文選取永寧鎮(zhèn)作為石獅濱海旅游的代表性鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行相關(guān)氣象指數(shù)的適用性研究，為完善濱海旅游氣象服務(wù)提供方法和指導(dǎo)。

2 資料與方法

2.1 資料

本文所使用的氣象資料取自福建省石獅市永寧鎮(zhèn)區(qū)域站2016—2020年氣溫、降水、風(fēng)向風(fēng)速等自動(dòng)站數(shù)據(jù)及永寧2020年5～10月水溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由于永寧站點(diǎn)缺少濕度要素，取同為石獅濱海的祥芝站濕度數(shù)據(jù)代替。

2.2 研究方法

濱海旅游受到氣象條件的影響和制約，各種氣象要素的變化及其影響的結(jié)果在實(shí)際預(yù)報(bào)服務(wù)中必須進(jìn)行全面分析和綜合考慮。為定量衡量氣象要素對(duì)濱海旅游的影響，通過(guò)對(duì)各類(lèi)氣象影響因子的綜合分析，根據(jù)不同的影響程度賦予不同的分值，按照氣象指數(shù)設(shè)計(jì)原理，建立濱海旅游指數(shù)預(yù)報(bào)方程，并開(kāi)展預(yù)報(bào)檢驗(yàn)確定方程的合理性。

3 石獅市永寧濱海氣象特點(diǎn)

氣溫、降水和風(fēng)往往是游客出行重點(diǎn)關(guān)心的天氣要素。根據(jù)永寧鎮(zhèn)區(qū)域站2016—2020年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在氣溫方面，永寧鎮(zhèn)平均氣溫在13.0～28.9℃，月平均最高氣溫出現(xiàn)在8月，為32.0℃；月平均最低氣溫出現(xiàn)在2月，為10.9℃。同時(shí)，按照中國(guó)氣象局以日最高氣溫≥35 ℃為高溫日的規(guī)定，永寧鎮(zhèn)≥35 ℃的高溫日數(shù)年平均僅為1d，而≥33℃的日數(shù)年平均為15.6d，主要集中在7～8月；<4℃的低溫日數(shù)年均0.6d。總體而言，冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑。在降水方面，永寧年均降水量達(dá)1199.8mm，其中以3～9 月的雨量最多，集中在汛期，在此期間應(yīng)注意防范短時(shí)強(qiáng)降水對(duì)出行造成的不利影響。在風(fēng)力方面，石獅常年日平均風(fēng)多維持3～6級(jí)，但8級(jí)及以上極大風(fēng)日數(shù)年均達(dá)78d，主要表現(xiàn)在秋冬季的冷空氣大風(fēng)及臺(tái)風(fēng)。

圖1 2016～2020年月平均氣溫、月平均最高、月平均最低氣溫分布圖

4 濱海旅游氣象指數(shù)模型

4.1 濱海旅游氣象指數(shù)方程

旅游氣象指數(shù)是結(jié)合諸多因素對(duì)人體舒適程度、交通出行等方面影響的綜合判定，其中重點(diǎn)考慮降水、氣溫、風(fēng)力等氣象影響因子，本文根據(jù)多種氣象因子的影響程度采用打分法建立旅游氣象指數(shù)方程：

A=100-(C+R+T+V)

式中，C為綜合舒適度等級(jí)的分?jǐn)?shù)，根據(jù)陸鼎煌[6]提出的環(huán)境衛(wèi)生學(xué)方法，氣溫24℃、相對(duì)濕度70%、風(fēng)速 2 m/s 是對(duì)人體感覺(jué)最舒適的小氣候環(huán)境。后經(jīng)王松忠等[7]研究改進(jìn)，其計(jì)算公式為：

S=0.6×|t-24|+0.07×|f-70|+0.5×|v-2|

其中 S 為綜合舒適度計(jì)算值，t 為攝氏氣溫(℃)，f 為相對(duì)濕度(%)，v 為10分鐘平均風(fēng)速(m·s-1)。根據(jù)綜合舒適度指數(shù)，賦予如表1所示的打分標(biāo)準(zhǔn)。

表1 綜合舒適度在旅游氣象指數(shù)方程的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

R為白天雨量的分?jǐn)?shù)。降水會(huì)給旅游帶來(lái)不便，降低人們出行的意愿。而濱海旅游出行往往考慮在白天，降水發(fā)生在夜間則不會(huì)有負(fù)面影響，因此主要采用白天的雨量進(jìn)行打分。白天雨量越大，游客出行的意愿降低速度越快。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 白天雨量在旅游氣象指數(shù)方程的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

T為白天最高氣溫的分?jǐn)?shù)。最高氣溫除極個(gè)別外一般出現(xiàn)在白天，白天最高氣溫的高低對(duì)游客出行意愿和游玩體驗(yàn)有明顯影響。夏季氣溫越高，游客到濱海游玩的意愿就越強(qiáng)，但過(guò)高的氣溫往往也伴隨著強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)；而冬季日最高溫越低，濱海出行意愿則十分低迷。因此更偏向于對(duì)≥35℃的高溫天氣和<10℃的寒冷天氣賦予較大的比重。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 白天最高氣溫在旅游氣象指數(shù)方程的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

V為極大風(fēng)速對(duì)應(yīng)的風(fēng)力等級(jí)的分?jǐn)?shù)，風(fēng)速過(guò)大容易引起人呼吸不暢，使人感覺(jué)極為不適。從季節(jié)來(lái)看，冬季風(fēng)速過(guò)大，人體散熱加快使人更感覺(jué)到寒冷；而夏季，風(fēng)對(duì)人體有很好的散熱作用，但風(fēng)速過(guò)大也伴隨著海浪強(qiáng)度的加強(qiáng)，海灘游玩的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)就會(huì)增加。故根據(jù)極大風(fēng)速的強(qiáng)度賦予不同的打分標(biāo)準(zhǔn)，具體如表4所示。

表4 極大風(fēng)速對(duì)應(yīng)風(fēng)力等級(jí)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

最終將預(yù)報(bào)當(dāng)天各項(xiàng)影響因子的評(píng)分累加后得出A值，再根據(jù)表5對(duì)應(yīng)的指數(shù)等級(jí)發(fā)布相應(yīng)的說(shuō)明用語(yǔ)，確定是否適宜外出旅游。

表5 濱海旅游氣象指數(shù)分級(jí)及說(shuō)明用語(yǔ)

4.2 濱海旅游氣象指數(shù)訂正條件

為避免模式預(yù)報(bào)出現(xiàn)明顯的漏報(bào)現(xiàn)象以及政府決策部署需要，在當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)發(fā)布暴雨、雷電、臺(tái)風(fēng)、冰雹、大霧等預(yù)警信號(hào)時(shí)，此時(shí)A值一律訂正為5，表示“極不適宜”。

4.3 游泳指數(shù)預(yù)報(bào)

上述旅游氣象指數(shù)雖然對(duì)濱海游玩出行提供了明確的分級(jí)建議，但對(duì)以水體為主的游玩方式表現(xiàn)不足。而濱海旅游必不可少的項(xiàng)目自然是去海邊游泳，尤其是夏季，到海邊游泳是非常適合納涼的方式之一。而石獅的夏季也容易受天氣條件的制約，特別當(dāng)遇到雷暴或臺(tái)風(fēng)時(shí)，到海邊嬉水就會(huì)有生命危險(xiǎn)。因此引入游泳氣象指數(shù)預(yù)報(bào)作為補(bǔ)充，能為游客是否適合到海邊游泳提供指導(dǎo)?，F(xiàn)建立游泳指數(shù)預(yù)報(bào)方程為：Y=max(y1，y2，y3)。式中，y1由預(yù)報(bào)當(dāng)天的水溫預(yù)報(bào)值確定，y2由預(yù)報(bào)當(dāng)天的白天時(shí)段晴雨預(yù)報(bào)確定，y3由預(yù)報(bào)當(dāng)天的沿海極大風(fēng)速等級(jí)預(yù)報(bào)來(lái)確定。游泳指數(shù)由三個(gè)影響因子的最大值決定。

對(duì)于水溫y1的預(yù)報(bào)，主要采用陳志泉等[8]建立的未來(lái)一天水溫預(yù)報(bào)模型，方程為:

X1=0.567+0.879×t0+0.042×T1max+0.095×T1min-0.043×T-2min

式中，X1表示未來(lái)第一天預(yù)報(bào)水溫，t0表示當(dāng)日實(shí)況水溫，T1max表示未來(lái)第一天預(yù)報(bào)最高氣溫，T1min表示未來(lái)第一天預(yù)報(bào)最低氣溫，T-2min表示前兩日實(shí)況最低氣溫。

同時(shí)，借鑒游泳比賽專(zhuān)用泳池水溫的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在22～26℃之間，一般室外泳池水溫不宜低于22℃，通常在26～28℃為最佳；室內(nèi)泳池則在24～29℃之間。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，石獅永寧的年最高水溫不超過(guò)30℃，22℃以上水溫大致出現(xiàn)在5～10月，因此游泳指數(shù)預(yù)報(bào)制作以每年5～10月為宜。關(guān)于水溫的評(píng)分取值情況如表6。

表6 預(yù)報(bào)當(dāng)天平均水溫在游泳指數(shù)算法的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

y2取值取決于預(yù)報(bào)當(dāng)天的白天時(shí)段天氣預(yù)報(bào)，重點(diǎn)考慮雨天游客到海灘游泳嬉水的意愿會(huì)明顯下降，同時(shí)下雨時(shí)水質(zhì)也會(huì)受到影響；而天氣晴好時(shí)往往伴隨著較高的氣溫，游泳嬉水的意愿也會(huì)明顯提高。因此當(dāng)預(yù)報(bào)為晴天或多云時(shí)，y2為1；預(yù)報(bào)為陰天或雨量不超過(guò)0.3mm時(shí)，y2為2；預(yù)報(bào)雨量為0.3～0.9mm時(shí)，y2為3；預(yù)報(bào)雨量≥1mm時(shí)，則y2為4。

y3取值由預(yù)報(bào)當(dāng)天永寧沿海的極大風(fēng)速等級(jí)預(yù)報(bào)確定，具體取值見(jiàn)表7。

表7 極大風(fēng)速對(duì)應(yīng)風(fēng)力等級(jí)在游泳指數(shù)算法的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)游泳指數(shù)Y=max(y1，y2，y3)的計(jì)算結(jié)果，可將游泳氣象指數(shù)分成如下四級(jí)：Y=1時(shí)為一級(jí)，表示天氣條件極佳，很適宜游泳；Y=2時(shí)為二級(jí)，表示天氣條件較好，較適宜游泳；Y=3時(shí)為三級(jí)，表示天氣條件一般，不太適宜游泳；Y=4時(shí)為四級(jí)，天氣條件不利，不宜游泳。

5 試預(yù)報(bào)情況及檢驗(yàn)

將2020年的實(shí)況監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分別代入旅游氣象指數(shù)和游泳指數(shù)預(yù)報(bào)方程開(kāi)展試預(yù)報(bào)，按季節(jié)劃分結(jié)果如表8所示。結(jié)合旅游專(zhuān)業(yè)人士評(píng)定，效果良好。

表8 永寧鎮(zhèn)2020年旅游氣象指數(shù)試預(yù)報(bào)分析

從表8來(lái)看，表明石獅永寧濱海旅游主要適宜濱海旅游的季節(jié)是夏季，夏季基本適宜～很適宜的天數(shù)為82d，其次是春季和秋季，分別為55d和46d。從2020年5～10月的游泳指數(shù)預(yù)報(bào)(圖略)來(lái)看，適宜～很適宜游泳的天數(shù)為108d，游泳指數(shù)方程能較好地剔除不舒適的水溫、較明顯降水和≥7級(jí)的極大風(fēng)天氣。運(yùn)用本研究預(yù)報(bào)方程計(jì)算出的旅游氣象指數(shù)和游泳指數(shù)指示性較強(qiáng)，基本接近實(shí)際情況。

6 結(jié)論

①石獅市永寧濱海冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，是理想的濱海旅游勝地，但仍須防范可能出現(xiàn)的短時(shí)強(qiáng)降水、大風(fēng)等不利天氣。

②本文運(yùn)用打分法建立本地化的濱海旅游氣象指數(shù)方程，并加入游泳指數(shù)方程作為補(bǔ)充。通過(guò)試預(yù)報(bào)及檢驗(yàn)，結(jié)果表明石獅市濱海旅游主要適宜季節(jié)是夏季，其次是春季和秋季。方程預(yù)報(bào)效果良好，指示性較強(qiáng)，基本接近實(shí)際情況，對(duì)于本地非海濱的景區(qū)同樣適用。

③為方便應(yīng)用，本文缺少對(duì)紫外線(xiàn)指數(shù)等要素的影響分析，后續(xù)將不斷完善指數(shù)設(shè)計(jì)。同時(shí)，游泳指數(shù)著重考慮水溫對(duì)一般人群的舒適體驗(yàn)，對(duì)于有冬泳習(xí)慣的人群并不適用。