1967—2016年伊寧市旅游氣候舒適度變化研究

李宏艷，陳學剛

（新疆師范大學地理科學與旅游學院，新疆 烏魯木齊830054）

旅游業是嚴重依賴于自然資源、生態環境和氣候條件的產業之一[1]。旅游氣候資源是旅游開發中的重要自然資源之一，氣候資源不僅具有景觀功能，同時也影響著人們的旅游活動。旅游氣候舒適程度及持續時間長短是影響景區旅游季節的重要因素[2]。氣象條件對人類的生理和心理存在顯著影響，人們在選擇外出旅游時，追求舒適的自然環境是主要動機之一[3]。

氣候條件的優劣是旅游者選擇目的地與旅游日期的重要因素，評價旅游區氣候舒適度顯得極為重要[4-5]。國外對于旅游氣候舒適度的研究最早由Terjung在1966年所提出，此后關于氣候舒適度的研究成為很多學者所追求的研究課題[6]。奧利弗（Oliver J E）[7]在1987年曾提到用溫度—濕度指數（Temperature-humidity Index，THI）和風寒指數（Index of Wind Effect，K）來評價氣候對人體的影響，它的物理意義是濕度訂正以后的溫度。氣候舒適度是人們開展旅游活動的基礎，有利于旅游愛好者選擇出行時間，隨著旅游業的快速發展，旅游氣候舒適度的研究已成為國內外研究的熱點問題[8]。Becker[9]對南非的7個度假村進行了研究，構建了海灣舒適度的模型，并且根據分析黑海灣舒適度的方法對南非的7個度假村進行了分析，根據研究結果確定了最適合去海灣度假村旅行的日期，為當地度假村的經營者提供了寶貴的建議。Cheung C S C等[10]對香港近年來的氣候變化以及對戶外舒適度的變化進行了分析，發現溫度如果發生變化，舒適度也會發生變化。Olaniran O J[11]結合全球的溫度并且利用氣象數據以及溫度指數等，分析了Ilorin月舒適度變化，并且找到了舒適條件的臨界值。YAN等[12]通過研究得出了一個可以用穿衣熱舒適指數來代表氣候舒適性的指標。劉梅等[13]從我國不同人種的不同體質出發，并依據感熱溫度理論，建構出適合不同年齡段人群的體感溫度模型。馮定原等[14]根據美國氣象學家及生物氣象學家Steadman的感熱溫度理論，準確地分析了國內各地區四季溫度的變化情況，指出除了氣象要素以外人體自身的感覺也對地區結果產生影響。孫根年等[15]利用氣候觀測數據計算了30°N和35°N緯線上的19個城市中各個城市的風寒指數、溫濕指數和著衣指數，并且依據氣候溫度的不同，劃分出了氣候舒適期和非舒適期兩個部分，指出了地形3級階梯之間氣候舒適度的不同，揭示了我國東西地區旅游氣候舒適度的差異，為宏觀旅游開發提供了氣候學參考。氣候作為自然環境的重要組成部分，是影響旅游活動的重要因子，同時也是決定該地區旅游業發展的重要因素。學者們不斷學習研究通過利用人體舒適度指數及寒冷指數分析氣溫、相對濕度及風速，對華山、青海海北地區旅游氣候舒適度的影響，得出適合旅游者出游的月份[16-22]；新疆地處干旱—半干旱地區，由于其特殊的地理位置、水汽來源和氣候特征等，氣候變化對其所在區域各方面的影響更加劇烈[23]。伊犁旅游資源豐富，集山地、草原、湖泊和民俗文化于一身，優美的自然景觀與獨特悠久的歷史文化形成互補。同時，各民族文化相互交融，各具特色，多元的文化與景觀使伊犁成為新疆閃亮的旅游名片。但至今沒有針對伊寧市旅游舒適度的相關研究。

因此對新疆伊寧市的氣候舒適度進行分析和研究，可推算出適宜旅游出行時間，可以為旅游經營者安排適宜的旅游活動，達到幫助旅游者科學的選擇旅游地點和時間以及對旅游目的地的開發規劃提供必要的指導，同時為當地旅游地的開發提供一定的借鑒。

1 研究區概況

伊寧市是伊犁哈薩克自治州的首府，位于新疆伊犁河谷中部，地理位置位于43°50′～44°15′N，81°04′～81°26′E。伊寧市地處隴海、蘭新經濟帶西部終端，緊鄰3個國家級邊境口岸與哈薩克斯坦和中亞聯系，區位條件優越，是新亞歐大陸橋中西部的主要窗口，也是中國與中亞、歐洲聯系的要地。

伊寧市地勢北高南低，年降水量為274.6 mm，年平均氣溫為9.2℃，最高氣溫為38.7℃、最低氣溫為-40.4℃，年日照時數為2786 h，無霜期為147 d，屬北溫帶大陸性氣候，晝夜溫差較大，四季分明，氣候溫暖濕潤，各項綠地指標位居全疆前列，人居環境相對較好，素有干旱區“濕島”和“塞外江南”之稱[24]。

2 數據來源與處理方法

國內外許多研究表明：在所有氣象因子中，溫度、濕度和風速對人體的生理及心理影響最為顯著[25]。本文數據是由國家氣象中心提供的伊寧市1967—2016年近50 a溫度、濕度、風速3個因素的氣象資料，因此數據具備一定的真實性、完整性和準確性。從伊寧市的年內、年際的溫濕指數和風效指數分別進行劃分并分析，突出總結出伊寧市近50 a的氣候變化，運用相關公式進行計算，得出各指數的相關性。分別運用線性回歸和滑動平均方法對伊犁地區氣候舒適度進行研究。

2.1 溫濕指數

溫濕指數是指氣溫和濕度相結合以估計炎熱程度的一種指標。溫濕指數（THI）采用以下公式計算：

式中，THI為溫濕指數；t為氣溫（℃）；f為相對濕度。

此公式依據俄國學者Tome和Boscno的有效溫度計算公式轉變而來，其在物理學中的意義為濕度矯正以后的溫度。

2.2 風效指數

風效指數K（Index of Wind Effect）由風寒指數演變而來，它是指人體皮膚在不同氣溫及風速組合下對冷暖風效的感受。既考慮體表的散熱又考慮了太陽輻射后人體的增熱，它是反映體表與周圍環境之間的熱交換，即體表單位面積的熱交換量率（正值為吸熱，負值為散熱）[26]。具體計算公式如下：

式中，K為風效指數；t為氣溫（℃）；s為日照時數（h/d）；V為地面以上10 m高度處的平均風速。通過借鑒相關研究成果[17]，溫濕指數和風效指數分級見表1。

表1 溫濕指數和風效指數分級標準

3 結果與分析

3.1 溫濕指數分析

3.1.1 年內變化為了更好地研究伊寧市的溫濕指數情況，本文從年內變化、年際變化對伊寧市1967—2016年的溫濕指數進行分析，從而更加詳細地說明其變化情況。通常而言，年內變化反映的是選定年份中12個月的變化情況，為了研究所選的伊寧市1967—2016年溫濕指數的整體變化趨勢，采用選定年份的年變化圖的數據繪制出溫濕指數年代際變化（圖1）來反映溫濕指數的整體變化趨勢。通過圖1可以得出，所選年份1976、1986、1996、2006年、2016年1—12月溫濕指數（THI）年內變化曲線呈工整的倒“V”型，表現為先增后減，變化幅度在-8～21.7，峰值所在時段為夏季（6—8月），其范圍在19.3~21.7，人體生理感受程度較為舒適，與同期其他城市炎熱天氣相比，被稱為“塞上江南”的伊寧在夏季對游客有極強的吸引力，10月至次年2月THI均＜4.4，人體感覺酷冷。40 a中，伊寧市濕溫指數年變化差異不大。

圖1 溫濕指數月變化

3.1.2 年際變化

使用伊寧市1967—2016年溫濕指數的年平均數值繪制出了溫濕指數的年際變化圖（圖2），年際變化圖可以更直觀的了解1967—2016年的溫濕指數季節變化情況。從線性傾斜率可以看出春季（k=0.0475、R2=0.343）、冬季（k=0.058、R2=0.1471）增長趨勢較為明顯。不同季節THI變動振幅差異不同；夏季振幅不明顯，春季變幅為9.8～14.3，秋季變幅為7.3～11.7，冬季波動范圍在-11.4～0.23，冬季波動幅度大于其他3個季節。

圖2 溫濕指數的年際變化

3.2 風效指數分析

3.2.1 年內變化

風效指數是指人們裸露皮膚在氣溫和風速不同組合作用下體感冷暖程度，是人們感知氣候環境的另一個重要指標，也同樣是通過氣候數據處理分析得出氣候環境對人體舒適感作用的直觀體現，為了更好地研究伊寧市的風效指數情況。等距選取1996、1976、1986、1996、2006、2016年相隔10 a的數據制作1—12月風效指數趨勢圖（圖3），K值年內大致呈單峰谷型變化，夏季高冬季低，K值變化介于-523.3～-10.9，峰值區間為夏季（-69.5＜K＜-10.9），由表1可見，夏季在舒適范圍內。

圖3 風效指數月變化

3.2.2 年際變化

以逐月風效指數為基礎數據，以3—5月為春季、6—8月為夏季、9—11月為秋季、12—次年2月為冬季的標準，計算50 a來每個季節的風效指數，并繪制4個季節風效指數的年際變化趨勢圖（圖4）。圖4中K在各個季節的年際變化趨勢明顯，均表現為逐年遞增，尤其是在夏季K值年際變化遞增趨勢顯著，線性斜率高達0.52（R2=0.34），而秋季線性傾向率僅為0.064（R2=0.0049），年際變化趨勢較弱。伊寧地區夏季風效指數增加較快，逐漸向較熱等級轉化，而秋冬季風效指數增加較緩慢，逐漸向較好的舒適程度轉化，說明較好的體感逐漸從夏季轉向春秋季。

圖4 風效指數年際變化

4 旅游氣候舒適度年際變化

根據THI和K對應的感覺程度可綜合確定出氣候舒適程度。分為很舒適、舒適、不舒適、很不舒適4種類型。并統計其每個等級50 a內每個月出現的頻率（圖5），得出很舒適月份為6—8月，且6月達到最高為92%。不舒適主要在11月—翌年3月，最高值呈現在12—2月。舒適月為4—5月、9—10月。從近50 a的月平均數據看4月與10月平均氣溫在9.6～12.7℃，且分別處于初春和初冬，在這個溫度區間內發展雪域旅游是最佳時間。結合表1溫濕指數和風效指數各分級賦值結果，計算50 a每個月的得分，再將其求平均值。得到1—12月各月綜合氣候舒適 度 分 級 結 果 分 別 為9.08、9、9.68、10.56、12.88、13.68、11.84、13.24、12.76、10.84、9.56和8.96。由各月氣候舒適度分級賦值結果可以得出，每年5—9月為氣候舒適期，可得出伊寧市旅游適宜期為每年5—9月，按季節劃分則是每年的春末至秋初季節較為適宜。

圖5 1976—2016年伊寧市綜合氣候舒適度頻率

5 結論

對新疆伊寧市的風效指數、溫濕指數以及氣候舒適度進行分析和研究，得出以下結論：

（1）伊寧市風效指數（THI）和溫濕指數（K）年內大致呈現出倒“V”型變化趨勢。

（2）四季溫濕指數年代際和年際變化均呈現出逐漸小幅上升的趨勢。氣溫整體較舒適，春季人體感覺較舒適，夏季氣溫稍熱，秋季與冬季處于較舒適和舒適之間；旅游適宜期為5—9月，按季節劃分則是春末至初秋季節較適宜。

（3）四季風效指數年代際和年際變化均呈現出逐漸小幅上升的趨勢。春季體感較舒適、夏季有微熱感、秋季總體指數情況與春季的基本一致；冬季風級較小，體感舒適度偏涼。由于冬季氣候偏冷，適宜進行冰上和雪上的旅游項目。