洞頭旅游氣候宜人度評價研究

吳舒婷 司波 吳志坤 李苗苗 江曉燕

(1.洞頭區氣象局，浙江 洞頭 325700；2.瑞安市氣象局，浙江 瑞安 325200； 3.溫州市洞頭區風景與旅游發展委員會，浙江 洞頭 325700)

洞頭旅游氣候宜人度評價研究

吳舒婷1司波2吳志坤1李苗苗1江曉燕3

(1.洞頭區氣象局，浙江 洞頭 325700；2.瑞安市氣象局，浙江 瑞安 325200； 3.溫州市洞頭區風景與旅游發展委員會，浙江 洞頭 325700)

利用洞頭1986—2015年的旬平均相關資料和2014年6月—2016年5月的大氣顆粒物PM10、PM2.5、PM1.0觀測數據，提出一個較客觀、定量的評價洞頭氣候宜人度的數學模型，求出洞頭本地氣候宜人度指數，可以較全面客觀地評估氣象要素和空氣清潔度對洞頭旅游活動的影響。全年累計有13旬最適宜旅游，分別是4月上旬—5月下旬和10月上旬—12月上旬。從夏季溫濕分指數來看，洞頭在4以下，感覺濕熱，較不適宜旅游，但與其他地方相比，洞頭常年無高溫日數(日最高氣溫≥35 ℃)，且常年空氣質量優良，風冷分指數低等直接提高了夏季洞頭旅游宜人度。另，非氣象要素如暑假、小長假對洞頭游客數量同樣有著較大的影響。

洞頭旅游；氣候宜人度；舒適指數；清潔指數

0 引 言

天氣與氣候是影響人們戶外旅游活動的重要環境因素。有關氣候舒適度評價研究已有近50年的歷史[1]。隨著經濟的發展和人們對環境質量要求的提高，氣候舒適性評價日益受到重視，許多學者對此進行了研究[2-6]。在海島旅游氣候舒適度研究方面，范業正和郭來喜[7]利用氣溫、風速、相對濕度和日照時數的多年月平均值等指標，對25個海濱城市和12個近岸島嶼的氣候適宜性進行了系統分析。陳勝軍等[8]分別利用體感指數、風冷力指數和宜人度指數對浙江海島適宜旅游時段進行了研究，提出了“宜人頻率”的概念。姜紀紅等[9]采用溫濕指數、風效指數和著衣指數指標，對浙江省各地區各月旅游氣候舒適度進行了分析。

溫州市洞頭區是全國12個海島縣之一，屬于中亞熱帶海洋性季風氣候區。冬無嚴寒，夏少酷暑，全年光照充足，雨水豐沛，溫暖濕潤。隨著人們生活水平的不斷提高，追求精神享受的潮流愈加明顯，洞頭是一個全國4A級景區，也是浙江省首個通過審批的國家級海洋公園。自同城以來，為加快發展，建設“海上花園”，打造國際性旅游休閑島，已成為溫州地區休閑旅游的好去處。本文試圖提出一個較客觀、定量的評價氣候宜人度的數學模型，綜合描述氣壓、氣溫、風速、日照、降水、霧日、相對濕度和大氣污染物濃度等諸多氣象要素對氣候宜人程度的影響，作為一個較客觀、科學、實用的判據服務于旅游資源開發、淡旺季出現規律和旅游導向，為今后洞頭區氣象部門預報海島旅游指數提供一定的參考依據。

1 氣候宜人度評價模型建立

1.1 氣候宜人度數學模型

氣候宜人度評價的數學模型是將各氣候要素及大氣污染狀況在標準評分曲線圖上轉化成反映氣候舒適、大氣清潔程度的指數，然后再對這些指數進行分級，再求幾何平均，即[10]：

其中CP、CI、HI分別是氣候宜人度、舒適指數和清潔指數；C1、C2…Cn分別是各氣候要素的舒適分指數；H1、H2…Hm是反映環境大氣清潔程度的清潔分指數。其中n、m分別是表征氣候舒適，清潔狀況的指數個數。氣候宜人度CI計算模型是[11]：

CI=0.13C1+0.36C2+0.26C3+0.25C4

C2=0.44C5+0.42C6+0.14C7

其中CI為舒適指數，C1、C2、C3、C4分別表示氣壓、晴朗、溫濕、風冷力的宜人度分指數，C5、C6、C7是用來計算晴朗舒適指數的分指數，分別代表日照、降水、霧的舒適分指數；各項指數前的系數是該指數氣候要素的權重，是依據人們對不同氣候要素的重視程度，然后利用德爾菲法獲得的[11]。

各個舒適分指數和清潔分指數的值均落在[0，10]內，相應的CP、CI和HI的值也落在[0，10]內。指數值越大，氣候宜人程度越高。并將氣候宜人度、舒適指數、清潔指數劃分為5個等級[12]，見表1。

表1 氣候宜人度指數等級

評價氣候要素的指數是借助標準評分曲線圖的轉化來實現的。這些標準評分曲線的制作是根據氣候要素與人生理活動關系研究成果，并結合實際狀況加以修正和改進而成的。

1.2 舒適指數

氣壓宜人度C1表示氣壓對人體生理的影響，高海拔地區氣壓低，空氣含氧量低，使人感到不適，標準大氣壓時該舒適分指數為10，高于或低于標準氣壓，指數都降低，洞頭氣壓常年在1000hPa左右，總是很宜人，因此C1取值為10。由于不同季節人們對陽光的需求不一樣，冬季比夏季需要更多的陽光，所以日照的宜人度分指數C5按照不同的月份來處理，根據洞頭實際月平均氣溫以及日照時數，將全年分為3段：12—3月，日照百分率為60%時宜人度定為10，日照百分率為0時宜人度定為0；4、5、10、11月，人們對陽光的需求不要太多也不要太少，所以日照百分率為50%時宜人度定為10，當日照百分率為100%或0時宜人度定為0；6—9月，日照百分率在0時宜人度定為10，日照百分率大于等于70%時宜人度為0，以上最高和最低值之間均呈線性變化。至于C6和C7，從旅游氣候研究角度而言，人們對無雨、無霧的天氣更加喜歡，所以無雨和無霧時宜人度定為10，而每天都有降水、有霧時宜人度為0，之間亦呈線性變化。根據C5、C6和C7之間分配的權重，可求得晴朗C2的宜人度分指數。溫濕指數THI按下列通常采用的公式來計算[7]：

THI=T-0.55(1-f)(T-58)

T=1.8t+32

其中，T為華氏溫度(℉)，t為攝氏溫度(℃)，f為相對濕度(%)。計算出的溫濕指數按照文獻[10]中的評分曲線，求得溫濕的宜人度分指數C3。

在寒冷的野外條件下，風力加劇低溫對人體的刺激，用風力和氣溫綜合反應人體單位面積散熱量的指數，稱風冷力指數，也稱寒冷指數。其經驗公式為[13]：

式中：WI為風冷力指數，即人體皮膚溫度為33 ℃，體表單位面積的散熱量(計算出的單位為kcal·m-2·h-1)；ΔT為體溫與周圍氣溫之差值(℃)；V為平均風速(m·s-1)。根據計算出的風冷力指數，按照文獻[10]中的評分曲線，求得風冷力的宜人度分指數C4。根據宜人度分指數C1、C2、C3、C4，求出舒適指數CI。

1.3 清潔指數

由于洞頭本站大氣顆粒物(PM10、PM2.5、PM1.0)的觀測年限較短，利用洞頭1986—2015年的月平均霾日數資料與這3種顆粒物濃度資料做相關分析，2014年6月—2016年5月PM10、PM2.5、PM1.0的月平均濃度與1986—2015年月平均霾日數的相關系數分別達到了0.97、0.95、0.94，則認為近兩年大氣顆粒物濃度資料能夠代表洞頭的空氣質量。圖1為洞頭2014年6月—2016年5月PM10的月平均濃度與1986—2015年月平均霾日數分布圖，呈高度的正相關。

圖1 洞頭2014年6月—2016年5月PM10月平均濃度與1986—2015年月平均霾日數

根據氣象行業標準《霾的觀測和預報等級》(QX/T 113-2010)和《空氣質量預報》(QX/T 41-2006)以及《環境空氣質量標準》(GB 3095-2012)，結合洞頭近兩年大氣顆粒物的觀測數據，確定PM10、PM2.5、PM1.0分別小于等于16 μg/m3、12 μg/m3、10 μg/m3時，清潔分指數為10，隨著顆

粒物的質量濃度增加，清潔指數呈線性下降，當這3種顆粒物達250 μg/m3時清潔分指數均為0。對這3種顆粒物的清潔分指數求幾何平均，求得清潔指數HI。

根據舒適指數CI和清潔指數HI，最終求得氣候宜人度CP。

2 洞頭氣候宜人度指數分析

根據上述模型，利用洞頭1986—2015年的旬平均資料(氣溫、相對濕度、風速、日照百分率、雨日、霧日)和2014年6月—2016年5月的大氣顆粒物(PM10、PM2.5、PM1.0)觀測數據，算出各旬的氣候宜人度指數(表2)，由表2中可看出，洞頭全年都適宜旅游(氣候宜人度指數在6以上)，但一年中有兩個時段最適宜旅游(氣候宜人度指數在8以上)，第一時段為4月上旬—5月下旬，第二時段為10月上旬—12月上旬，全年累計有13旬最適宜旅游。

表2 洞頭全年各旬的氣候宜人度指數

圖2為洞頭一年中氣候宜人度指數、溫濕分指數、風冷分指數和清潔指數的旬變化，可看出洞頭一年中清潔指數都很高，均在8以上，夏季對流條件好，高低層大氣交換的頻率高，同時降水也充沛，7月清潔指數達到最高。根據洞頭近兩年大氣顆粒物的觀測數據(表3)，洞頭PM10、PM2.5、PM1.0的年平均質量濃度分別為31.5μg/m3、26.3μg/m3、23.8μg/m3，遠低于溫州的其他市轄區，這與洞頭污染源少，且海島年平均風力大于陸地，使污染物較易擴散密不可分。

表3 洞頭全年各月顆粒物質量濃度 μg/m3

從洞頭2008—2015年各月累計游客接待人數圖(圖3)上，洞頭的旅游高峰在7、8月，此時正值暑期，但這兩個月氣候宜人度不太高，是因為氣溫偏高，濕度也較大，導致溫濕分指數較小，人體感覺濕熱，但風冷分指數也較小，可進行水上旅游活動，大沙岙海濱浴場迎來了一年中游人最多的時期。此外還有兩個小高峰是5月和10月，分別對應“五一”和“十一”黃金周，亦是春夏和夏秋之交，不太冷也不太熱，氣候宜人度較高。小長假和適宜的氣候條件，形成了5月和10月的兩個游客小高峰。

圖2 洞頭一年中各指數的旬變化

從各旬氣候宜人度和各月旅游接待人數的相關性上看，似乎存在著負相關，很適宜旅游的4、10月卻沒有較多的游客，而全年中氣候宜人度最低的7、8月卻有全年最多的游客，且7月、8月也是熱帶氣旋影響的盛期，也是休漁期，這

與人們的旅游目的相關。在溫州地區，除了海拔較高的泰順外，洞頭7、8月的平均氣溫都要遠低于其他縣市區，且洞頭常年無高溫(表4)，因此度假、避暑、海灘游泳成為了洞頭7、8月的主要休閑旅游方式。其他宜人時段以觀光體驗、海鮮漁家樂、垂釣等休閑活動為主。

圖3 洞頭2008—2015年各月累計旅游接待人數

溫州洞頭樂清瑞安永嘉平陽蒼南文成泰順年均高溫日數20．402．37．531．112．19．524．68．9

3 結 語

1)利用洞頭旬平均氣壓、氣溫、相對濕度、風速、日照百分率、雨日、霧日7種氣象要素和大氣顆粒物觀測數據得出洞頭本地氣候宜人度指數，可以比較全面客觀地評估氣象要素和空氣清潔度對洞頭旅游活動的影響。全年累計有13旬最適宜旅游，分別為4月上旬—5月下旬和10月上旬—12月上旬。

2)從人體最直接的感受來看，洞頭夏季溫濕分指數和風冷分指數都在4以下，感覺濕熱，相對全年較不適宜旅游。當空氣質量優良時人們很難察覺污染物濃度的變化，低污染物濃度對求得的氣候宜人度指數有著較大的影響，直接提高了夏季洞頭旅游宜人度。

3)洞頭常年空氣質量優良，旅游高峰在7、8月，但這兩個月氣候宜人度并不高，這與人們的旅游目的相關。非氣象要素如暑假、“五一”、“十一”小長假對洞頭游客數量有著較大的影響，此外以避暑為目的旅游人數遠超其他旅游方式。

4)從綜合指數來看，4月和11月洞頭旅游舒適度最佳，但旅游接待人數卻不是最高，建議地方適當發展其他旅游項目，以增加4月和11月的游客量。

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2016-08-02