趙迦琪
(內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象服務(wù)中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)
近年來全球極端高溫事件頻發(fā),城市熱島效應(yīng)更加重了極端高溫事件的頻率與強(qiáng)度[1-2]。在氣候變暖的背景下,游客在夏季的避暑需求顯著增加[3-4],這直接影響避暑旅游氣候資源的研究與開發(fā)[5-6]。吳普等[7]最早于2014 年提出避暑旅游指數(shù)概念,并且在氣候舒適度的基礎(chǔ)上,聯(lián)合旅游休閑度等指標(biāo)建立了避暑旅游評價指標(biāo)體系。劉逸等[8]以溫度、相對濕度、風(fēng)速為變量構(gòu)建了避暑旅游氣候舒適度模型,對全國避暑氣候舒適度評估后認(rèn)為,我國避暑氣候條件最好的區(qū)域在東北和西南地區(qū)。丁玲玲等[9]在炎熱指數(shù)的基礎(chǔ)上使用模糊評判法確立了避暑適宜度,并分析了漢江流域避暑氣候適宜度的變化特征。劉艷華等[10]、王立民等[11]分別對黑龍江省、吉林市避暑旅游氣候適宜度分布特征進(jìn)行了研究。上述研究對避暑旅游氣候資源的評估、開發(fā)與利用具有重要的理論意義。內(nèi)蒙古自治區(qū)(以下簡稱內(nèi)蒙古)所處緯度較高,夏季炎熱短暫,秋季降溫迅速,旅游資源豐富,十分有利于開展避暑旅游活動,但目前對內(nèi)蒙古避暑旅游氣候資源的評估研究鮮有報道。當(dāng)前我國避暑旅游市場已初步形成[3],旅游企業(yè)和管理部門不斷開發(fā)避暑旅游氣候資源[12]、推出避暑旅游產(chǎn)品[13],因此在氣候變暖和國家利好政策扶持[14-15]的背景下,開展內(nèi)蒙古避暑旅游氣候資源分布特征與評估相關(guān)研究具有理論和現(xiàn)實(shí)意義。
有研究表明內(nèi)蒙古旅游舒適度在7 月和8 月均為A 級舒適[16],但僅從全天溫濕指數(shù)方面做了探討,而避暑旅游氣候適宜度不僅要針對性的考慮白天時段人體舒適度,還要考慮強(qiáng)降水、高溫等高影響天氣[17]。而且不同地域的地形和氣候差異將使高影響天氣的影響程度和強(qiáng)度有所不同[18],所以建立適合區(qū)域的避暑旅游氣候適宜度指標(biāo)就尤為重要。因此,本文利用內(nèi)蒙古119 個氣象站數(shù)據(jù),通過調(diào)整避暑旅游氣候舒適度和高影響天氣影響度[19],建立內(nèi)蒙古避暑旅游氣候適宜度評價指標(biāo),分析內(nèi)蒙古避暑旅游氣候適宜度等時空分布特征,繼而量化評估全區(qū)避暑旅游氣候資源,旨在為內(nèi)蒙古避暑旅游氣候資源的合理開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)和理論支持。
資料來源于內(nèi)蒙古氣象信息中心,采用2011—2020 年內(nèi)蒙古119 個國家氣象站夏季溫度、相對濕度、風(fēng)速等小時值觀測數(shù)據(jù),以及最高溫度、最低溫度、最大風(fēng)速、雷暴等日值觀測數(shù)據(jù),全區(qū)氣象站空間分布如圖1 所示。
圖1 內(nèi)蒙古119 個氣象站空間分布Fig.1 Spatial distribution of 119 meteorological stations in Inner Mongolia
1.2.1 避暑旅游氣候適宜度評價指標(biāo) 避暑旅游氣候適宜度L計(jì)算公式[19]L=100×(B-M),其中B為避暑旅游氣候舒適度,M為避暑旅游高影響天氣影響度。根據(jù)內(nèi)蒙古氣候特點(diǎn),調(diào)整避暑旅游氣候適宜度劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 內(nèi)蒙古避暑旅游氣候適宜度等級劃分與說明Tab.1 Classification and description of climate suitability for summer tourism in Inner Mongolia
1.2.2 避暑旅游氣候舒適度 氣候舒適度通常由體感溫度表征[20],避暑旅游氣候舒適度計(jì)算公式為
式中:b為均一化前避暑旅游氣候舒適度;bmax為評價期內(nèi)站點(diǎn)b的最大值;fi為體感溫度等級i的發(fā)生頻率;Ri為i的影響權(quán)重。本文采用氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《避暑旅游氣候適宜度評價方法》確定體感溫度等級i的劃分標(biāo)準(zhǔn),調(diào)整后的影響權(quán)重Ri見表2。
表2 體感溫度等級劃分與權(quán)重Tab.2 Classification and weight of somatosensory temperature grade
體感溫度Ts計(jì)算公式為
式中:T為有效避暑時刻內(nèi)(9—22 時)時刻氣溫;Tmax為日最高氣溫;Tmin為日最低氣溫;HR為時刻相對濕度;V為時刻風(fēng)速。
1.2.3 避暑旅游高影響天氣影響度 氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[19]確定夏季對避暑旅游造成最大影響的4 種災(zāi)害天氣為暴雨、高溫、大風(fēng)、雷暴,避暑旅游高影響天氣影響度公式為,其中Mj為各高影響天氣j的影響度;Rj為j的影響權(quán)重。本文根據(jù)內(nèi)蒙古氣象災(zāi)害特點(diǎn)和發(fā)生頻次[21-22],確定暴雨、高溫、大風(fēng)、雷暴的權(quán)重分別為45%、25%、20%、10%。
各類天氣影響度Mj計(jì)算公式為
式中:m為均一化前某高影響天氣影響度,mmax為評價期內(nèi)站點(diǎn)m的最大值;fk為某高影響天氣影響等級k的發(fā)生頻率;Rk為k的影響權(quán)重。本文暴雨、高溫、大風(fēng)影響等級k的劃分標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)整后的影響權(quán)重Rk見表3。雷暴天氣沒有影響等級,因此只考慮發(fā)生頻次。
表3 內(nèi)蒙古避暑旅游高影響天氣影響等級劃分與權(quán)重Tab.3 Classification and weight of high impact weather impact level of summer tourism in Inner Mongolia
1.2.4 避暑旅游氣候資源評估方法 本文將近10 年的避暑旅游氣候適宜度L10作為避暑旅游氣候資源評估指標(biāo),劃分標(biāo)準(zhǔn)為:L10在1 級為資源最豐富;L10在2 級為資源豐富;L10在3 級為資源一般;L10在4 級為資源較差。
從內(nèi)蒙古近10 年避暑旅游氣候適宜度月季統(tǒng)計(jì)特征(圖2)可以看出,內(nèi)蒙古避暑旅游氣候適宜度總體呈良好水平,有2 級適宜和3 級較適宜避暑旅游日數(shù)占比少的特點(diǎn)。其中1 級很適宜避暑旅游日數(shù)在8 月達(dá)到最多為57%,在最炎熱的7 月占比最少為31%。但在7 月,3 級較適宜以上的避暑旅游日數(shù)占比為47%,接近50%,說明內(nèi)蒙古避暑旅游有著得天獨(dú)厚的氣候優(yōu)勢。同時1 級很適宜避暑旅游日數(shù)占比在夏季為30%,均小于6—8 月的占比,說明某些地域在6—8 月沒有長時間持續(xù)避暑的氣候條件,需進(jìn)一步分析內(nèi)蒙古避暑旅游氣候資源的空間分布特征。
圖2 內(nèi)蒙古近10 年的避暑旅游氣候適宜度月季統(tǒng)計(jì)Fig.2 Monthly and summer statistics of climatic suitability of summer tourism in Inner Mongolia in recent 10 years
避暑旅游氣候舒適度可以反映避暑氣候條件對人體舒適度的影響,分析其空間分布特征有助于進(jìn)一步評估避暑旅游氣候資源。從內(nèi)蒙古近10 年避暑旅游氣候舒適度的空間分布可以看出,在6 月(圖3a),避暑旅游氣候舒適度呈中西部和東南部兩邊高中間低的分布特征;中部地區(qū)地處大青山脈以北,東北部地區(qū)緯度偏高,因此溫度較低,避暑旅游氣候舒適度較低。隨著7 月升溫(圖3b),中西部和東南部地區(qū)的避暑旅游氣候舒適度降低,其余地區(qū)的避暑旅游氣候舒適度開始升高。7 月是最炎熱的月份,因此避暑旅游氣候舒適度高值區(qū)域范圍最小,主要分布在鄂爾多斯市東南部、烏蘭察布市南部、呼倫貝爾市東北部。在8 月(圖3c),全區(qū)避暑旅游氣候舒適度普遍偏高,高值區(qū)域范圍達(dá)到最大,其中中西部到中部偏南、東南部到東北部地區(qū)是避暑旅游氣候舒適度的兩個高值集中區(qū),該區(qū)域的人口密度較大,旅游資源也較為豐富。從內(nèi)蒙古夏季避暑旅游氣候舒適度總體分布來看(圖3d),空間分布特征與8 月份的避暑旅游氣候舒適度大體相近,但高值區(qū)域范圍有所縮小。
圖3 內(nèi)蒙古近10 年避暑旅游氣候舒適度空間分布Fig.3 Spatial distribution of climate comfort of summer tourism in Inner Mongolia
有研究表明使用溫濕指數(shù)計(jì)算的內(nèi)蒙古夏季旅游舒適度等級高[16],只有呼倫貝爾市中部的旅游氣候舒適度在6 月和8 月較低[23]。本文從避暑旅游氣候舒適度指標(biāo)的角度分析也發(fā)現(xiàn),呼倫貝爾市中部和西部在6 月、8 月的避暑旅游氣候舒適度較低,結(jié)論與相關(guān)研究一致。除此之外,內(nèi)蒙古中部、中東部在6 月、西部在7—8 月的避暑旅游氣候舒適度較低,雖然上述區(qū)域的夏季旅游氣候舒適度較高,但開展以避暑為目的的旅游則氣候舒適度較低,因此選用有效避暑時刻內(nèi)(9-22 時)的氣象數(shù)據(jù)和避暑旅游氣候舒適度指標(biāo)來研究避暑氣候資源更有針對性和準(zhǔn)確性。
避暑旅游高影響天氣影響度是決定避暑旅游氣候資源分布的關(guān)鍵因子,是開發(fā)利用避暑旅游氣候資源的重要指標(biāo)。從內(nèi)蒙古近10 年避暑旅游高影響天氣影響度的空間分布可以看出,6 月(圖4a)避暑旅游高影響天氣的低風(fēng)險地區(qū)主要分布在中西部和中東部偏東地區(qū),高風(fēng)險地區(qū)主要集中在西部和東部。在7 月(圖4b)避暑旅游高影響天氣的低風(fēng)險區(qū)域向高緯度方向遷移,同時東南部到東北部地區(qū)避暑旅游高影響天氣的高風(fēng)險地區(qū)范圍有所擴(kuò)大,這與副熱帶高壓“七上八下”造成的多雨、高溫有一定的關(guān)系。8 月(圖4c)中西部地區(qū)避暑旅游高影響天氣的低風(fēng)險范圍略微擴(kuò)大,中部和東部地區(qū)的風(fēng)險均有所下降,而呼倫貝爾市西部的風(fēng)險略有上升。
從內(nèi)蒙古夏季避暑旅游高影響天氣影響度總體分布來看(圖4d),西部和東部地區(qū)的避暑旅游高影響天氣影響度高于中部地區(qū),其中西部地區(qū)6—8 月持續(xù)為高風(fēng)險,東部地區(qū)7 月的高風(fēng)險范圍最大,8 月范圍最小。另外阿拉善盟東南部、鄂爾多斯市西南部、巴彥淖爾市大部6—8 月是避暑旅游高影響天氣持續(xù)低風(fēng)險的區(qū)域,烏蘭察布市6—7 月是持續(xù)低風(fēng)險的區(qū)域,錫林郭勒盟大部7—8 月的避暑旅游高影響天氣風(fēng)險偏低。
圖4 內(nèi)蒙古近10 年避暑旅游高影響天氣影響度空間分布Fig.4 Spatial distribution of high impact weather influence degrees of summer tourism
分析各類避暑旅游高影響天氣的空間分布特征,可以提高開發(fā)避暑旅游氣候資源的防災(zāi)減災(zāi)能力。從內(nèi)蒙古近10 年夏季避暑旅游4 種高影響天氣的空間分布可以看出,暴雨天氣影響度(圖5a)從西向東呈先遞增后遞減隨后又遞增的“N”字形分布趨勢,其中避暑旅游暴雨低風(fēng)險地區(qū)主要分布在阿拉善盟、烏蘭察布市北部到錫林郭勒盟中西部;高風(fēng)險地區(qū)主要分布在鄂爾多斯市中東部到呼和浩特市西部、以及內(nèi)蒙古東部地區(qū)。避暑旅游高溫天氣影響度(圖5b)從西向東呈先遞減后遞增的“V”字形變化趨勢,其中阿拉善盟的避暑旅游高溫風(fēng)險最高,而中西部到中部偏南地區(qū)、呼倫貝爾市大部是低風(fēng)險的兩個主要集中區(qū)域。避暑旅游大風(fēng)天氣影響度(圖5c)從西向東呈先遞減后遞增隨后又遞減的“反N”字形變化趨勢,其中避暑旅游大風(fēng)高風(fēng)險地區(qū)主要分布在西部、中部偏北地區(qū)以及呼倫貝爾市西部地區(qū);低風(fēng)險地區(qū)集中在東部地區(qū)和呼包鄂三市交匯區(qū)域。避暑旅游雷暴天氣影響度(圖5d)從西向東呈遞增趨勢,內(nèi)蒙古避暑旅游雷暴低風(fēng)險區(qū)域范圍很大,只有烏蘭察布市南部、錫林郭勒盟東部、赤峰市西部和南部、通遼市西北部、興安盟、呼倫貝爾市大部是避暑旅游雷暴偏高風(fēng)險地區(qū)。
圖5 內(nèi)蒙古近10 年夏季避暑旅游各類高影響天氣影響度空間分布Fig.5 Spatial distribution of various high impact weather influence degrees of summer tourism in Inner Mongolia
從內(nèi)蒙古避暑旅游各類高影響天氣影響度總體分布來看,西部地區(qū)避暑旅游高影響天氣主要受高溫、大風(fēng)影響,中部地區(qū)主要受大風(fēng)影響,東部地區(qū)主要受暴雨、雷暴影響。
從內(nèi)蒙古近10 年避暑旅游氣候資源的空間分布可以看出,6 月(圖6a)避暑旅游氣候資源呈兩邊高中間低的分布特征。資源豐富區(qū)集中在中西部和東南部,資源最豐富區(qū)分布在鄂爾多斯市及周邊、赤峰市西部和南部,而且鄂爾多斯市與巴彥淖爾市、包頭市、呼和浩特市沿線交匯地帶是全區(qū)景點(diǎn)最密集的地帶,景觀類型十分豐富,利于開發(fā)避暑旅游路線和項(xiàng)目。避暑旅游氣候資源較差的地區(qū)主要集中分布在阿拉善盟額濟(jì)納旗、呼倫貝爾市西部、呼倫貝爾市東北部到興安盟北部區(qū)域,其余分布較分散。
7 月(圖6b)避暑旅游氣候資源呈中間高兩邊低的分布特征。資源豐富區(qū)整體向北移動,集中在巴彥淖爾市大部、烏蘭察布市和錫林郭勒盟大部、呼倫貝爾市中西部,景觀類型多為草原、濕地和湖泊,自然保護(hù)區(qū)較多。避暑旅游氣候資源最豐富區(qū)域在7 月份的范圍最小,主要集中在錫林郭勒盟中部和南部、呼倫貝爾市西部。資源較差的區(qū)域分布在內(nèi)蒙古西部、東部、以及呼包鄂三市交匯地區(qū)。
8 月(圖6c)避暑旅游氣候資源豐富區(qū)域范圍達(dá)到最大,而且資源最豐富區(qū)域的范圍也達(dá)到最大,主要集中在阿拉善盟東南部、鄂爾多斯市和巴彥淖爾市大部,其余在內(nèi)蒙古中部和東部地區(qū)較為分散。避暑旅游氣候資源較差的區(qū)域范圍在8 月最小,主要分布在阿拉善盟額濟(jì)納旗、呼倫貝爾市西部和西南部區(qū)域。
從內(nèi)蒙古夏季避暑旅游氣候資源總體分布來看(圖6d),大部分地區(qū)在3 級資源以上,資源豐富區(qū)主要分布在中部和中西部。值得注意的是,資源豐富區(qū)在夏季的分布范圍比6—8 月小,說明資源豐富區(qū)的時間持續(xù)性有明顯差異,其中阿拉善盟東南部、鄂爾多斯市西南部、巴彥淖爾市大部、烏蘭察布市南部、赤峰市西部在6—8 月具有長時間持續(xù)避暑旅游的氣候條件;烏蘭察布市大部、錫林古勒盟大部地區(qū)在7—8 月具有良好的避暑旅游氣候條件;鄂爾多斯市大部和呼包鄂交匯地區(qū)在6 月和8 月具有良好的避暑旅游氣候條件;呼倫貝爾市西部在7 月具有良好的避暑旅游氣候條件。內(nèi)蒙古只有阿拉善盟額濟(jì)納旗、拐子湖和雅布賴,呼倫貝爾市扎蘭屯、阿榮旗和小二溝地區(qū)不適宜避暑旅游。
圖6 內(nèi)蒙古近10 年避暑旅游氣候資源空間分布Fig.6 Spatial distribution of summer tourism climate resources in Inner Mongolia
(1)近10 年內(nèi)蒙古避暑旅游氣候適宜度總體上呈良好水平,3 級較適宜以上的避暑旅游日數(shù)在6—8 月占比達(dá)到47%~73%,非常利于開展避暑旅游活動。
(2)避暑旅游氣候舒適度在6 月呈中西部和東南部兩邊高中間低的分布特征,7 月呈東北高、西部低的分布特征,避暑旅游氣候舒適度高值區(qū)域范圍最小,8 月全區(qū)避暑氣候舒適度普遍高,夏季整體分布與8 月相近。
(3)內(nèi)蒙古西部和東部地區(qū)的避暑旅游高影響天氣影響度高于中部地區(qū),而且西部區(qū)在6—8 月持續(xù)高風(fēng)險,東部區(qū)在7 月高風(fēng)險范圍最大,8 月范圍最小。暴雨、高溫、大風(fēng)天氣影響度自西向東分別呈“N”“V”“反N”字形分布趨勢,雷暴天氣影響度自西向東呈遞增趨勢。西部地區(qū)避暑旅游高影響天氣主要受高溫、大風(fēng)的影響,中部地區(qū)主要受大風(fēng)影響,東部地區(qū)主要受暴雨和雷暴影響。
(4)內(nèi)蒙古避暑旅游氣候資源豐富區(qū)有明顯的地理分布特征和時間持續(xù)性。資源豐富區(qū)6 月主要分布在中西部和東南部;7 月主要分布在中西部偏北、中部到中東部、呼倫貝爾市西部;8 月主要分布在全區(qū)大部。中西部部分地區(qū)6—8 月、中部偏東地區(qū)7—8 月具有長時間持續(xù)避暑旅游的氣候條件;中西部偏南地區(qū)在6 月和8 月具有良好的避暑旅游氣候條件。
內(nèi)蒙古有草原、濕地、森林等9 種景觀類型,開展避暑旅游有得天獨(dú)厚的氣候優(yōu)勢和資源優(yōu)勢。避暑旅游氣候資源連續(xù)兩個月以上達(dá)到豐富等級的地區(qū)可以重點(diǎn)開發(fā)夏季“度假”避暑旅游項(xiàng)目;在避暑旅游氣候資源不持續(xù)豐富的地區(qū)可以重點(diǎn)開發(fā)月季“消夏”避暑旅游產(chǎn)品,本文對內(nèi)蒙古避暑旅游氣候資源的量化評估研究成果可為其合理開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
在氣候變暖和避暑旅游興起的背景下,關(guān)于避暑旅游氣候適宜度變化特征的研究成果多為年尺度和月尺度,而且研究角度多為指標(biāo)的空間分布特征,而避暑旅游氣候資源豐富等級的持續(xù)時間直接影響旅游項(xiàng)目開發(fā)方向。因此本文通過適當(dāng)調(diào)整各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重、調(diào)整避暑旅游氣候適宜度劃分閾值,建立適用于內(nèi)蒙古的避暑旅游氣候資源評估標(biāo)準(zhǔn),以月季尺度對各項(xiàng)指標(biāo)空間分布特征和時間持續(xù)特征進(jìn)行了充分分析,該研究方法和分析思路對其他區(qū)域的避暑旅游氣候資源評估有一定的借鑒意義。