鄧玲 羅瀟 李學敏 江滌非



摘要:利用桂東縣1981-2010年基本氣候資料,基于溫濕指數、風效指數、著衣指數、人體舒適度指數,通過模糊層次分析法(FAHP)確定權重,構建氣候舒適度綜合評價模型。運用該模型評價桂東縣各月份氣候舒適性。結果表明,桂東縣年內氣候舒適度綜合評價指數為4.42-9.00,全年只有1月氣候舒適度評價結果為較不舒適,舒適期(較舒適、舒適和極舒適)長達11個月。其中,4-6月和9-10月是桂東縣最適宜旅游出行的季節,氣候舒適度評價結果為極舒適;7-8月桂東縣適宜夏季避暑旅游,氣候舒適度評價結果為舒適。11-12月和2-3月的桂東縣氣候舒適度評價結果為較舒適,較適宜旅游。
關鍵詞:桂東縣;模糊層次分析法(FAHP);氣候舒適度;綜合評價模型;旅游發展
中圖分類號:P468
文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114( 2020) 20-0075-04
D01:10.1408 8/j .cnki.issn043 9- 8114.2020.20.016
氣候是重要的旅游資源,氣候資源可以憑借其構成因子氣溫、風速、濕度等影響人類旅游活動。適宜的氣候可以為旅游活動提供良好的條件,而惡劣的氣候條件則阻礙人們的旅游活動。對于旅游者來說,氣候影響旅游者的觀賞效果和舒適度,在選擇旅游目的地時,氣候條件是首要考慮的因素,因為其直接影響旅游的質量。為了使游客得到滿意的旅游體驗,需要對旅游目的地的氣候舒適度進行定量的評價,以指導游客在適當的時間選擇合適的旅游目的地。
國外學者對氣候舒適度的研究起步較早。Ter-jung[早在1966年就提出了氣候舒適性指數(Com-fort index)。隨后Oliver[2]在暴露試驗的基礎上提出溫濕指數(Temperature and humidity index,THI)和風寒指數數量表。1979年Freitasl31提出著衣指數,研究人們通過改變穿衣厚度來改變氣候帶來的不適性。進入20世紀80年代末期,國內學者開始關注氣候舒適度研究。廖善剛[4]在評價福建省旅游氣候舒適度時提出了綜合舒適度指標。馬麗君[5]基于溫濕指數、風寒指數和著衣指數(Index of cloth loading,/C/),構建了氣候舒適度綜合評價模型。曹偉宏等[6]基于溫濕指數、風寒指數以及著衣指數對麗江市的氣候舒適度與客流量之間的關系進行了相關性分析。張波等[7]基于溫濕指數、風效指數( Windchill index.WCI)、穿衣指數及旅游氣候舒適度綜合指數分析了貴州省夏季旅游氣候舒適度。盧珊等[8]綜合考慮氣溫、相對濕度和風速3個因子構建了適合陜西省的氣候舒適度指數模型。陶生才等[9]運用溫濕指數、風寒指數、著衣指數和人體舒適度指數(Human comfort index,HCI),建立了適用于敦煌市的旅游氣候綜合舒適度指數(DCCI)。
桂東縣位于湖南省東南部,地處湘、粵、贛三省交界處,隸屬湖南省郴州市,是三省海拔制高點(全縣平均海拔890 m),也是三省海拔最高的縣城(縣域海拔830 m),擁有較為優越的氣候旅游資源。本研究基于溫濕指數、風寒指數、著衣指數和人體舒適度指數4個氣候舒適度評價指數,利用模糊層次分析法建立氣候舒適度綜合評價模型。利用桂東縣1980-2010年基本氣候資料,對桂東縣逐月的旅游氣候舒適度進行綜合評價,以期為桂東縣旅游業進一步的開發規劃提供科學依據。
1 資料與方法
1.1 資料來源
采用桂東縣國家氣象站30年(1981-2010年)地面氣候整編資料(湖南省氣象信息中心提供),包括逐月的平均氣溫、月均最高氣溫、月均最低氣溫、平均相對濕度、平均風速、日照時數等資料。
1.2 評價方法
首先采用國內外比較通用的溫濕指數、風效指數、著衣指數和人體舒適度指數等氣候舒適指數進行分級評價,然后采用模糊層次分析法(FAHP)確定權重,構建氣候舒適度綜合評價指數模型,運用該模型評價桂東縣逐月氣候綜合舒適度。
1.2.1 氣候舒適指數評價方法溫濕指數由氣溫和相對濕度二要素共同構成,反映人體和周圍環境間進行的熱交換,其最初名為有效溫度,是人體對氣候感知的首要指標。其計算公式為:
THI=( 1.8t+32) -0.55(1-f)(1.8t-26) (1)
式中,THI為溫濕指數;t為攝氏氣溫(℃);f為相對濕度(%)。
風效指數由風寒指數發展而來,反映在寒冷環境下,氣溫與風速通過對人體散熱率的作用而影響人體舒適感。相對于風寒指數,風效指數新引入了太陽輻射因子,考慮了人體體表在太陽輻射下的“曬太陽”體感效應,因而比風寒指數更具普適性。其計算公式為:
WCI= -(10√v+ 10.45 -v)(33 -t)+8.55s (2)
式中,WCI為風效指數;t為攝氏氣溫(℃),v為平均風速( m/s);s為日照時數(h/d)。
著衣指數是由澳大利亞學者Freitas[3]創建的模型,其研究人們利用更換衣著來適應外界氣候,是對人們用衣著保持體溫平衡概念模型的量化。其計算公式為:
式中,/C/為著衣指數;t為攝氏氣溫(℃);v為平均風速( m/s);h為代謝率的75%( W/iT12),本研究取輕活動量下的代謝率,h=87;a表示人體對太陽輻射的吸收狀況,取黑色衣料下最大值0.06;R為太陽常數,按照QX/T368-2016取l 366.1 W/m2;a為地區的太陽高度角,取平均狀況.設緯度為β,春、秋季a =90-β-23°26',夏季a=90-β+23°26 ',冬季a=90-β-23°26。
人體舒適度指數指由于個體差異使人體環境產生不同的舒適感,在考慮了溫度和濕度影響的同時,考慮了風對人體舒適感的影響。其計算公式為:
HCI=(1.8t+32)-0.55(1-f)(1.8t-26)-3.2√v (4)
式中,HCI為人體舒適度指數;t為攝氏氣溫(℃);f為相對濕度(%);v為平均風速( m/s)。
為準確便捷地對各類指數進行分析,參考相關文獻對溫濕指數、風效指數、著衣指數和人體舒適度指數進行分級和賦值[5,.9-17j,具體分級標準和賦值見表1。
1.2.2氣候舒適度綜合評價模型構建溫濕指數的計算反映了溫度和濕度對人體感覺的影響;風效指數體現了風力和溫度的綜合作用;著衣指數的計算實際是用來指導人們通過增減衣物來適應天氣;人體舒適度指數直觀反映了人體對外界環境的感覺。這些指數的計算均在一定程度上反映出某地的氣候舒適度,但都存在一定的片面性。為更加準確地評價某地的氣候舒適度,需使用氣候舒適度綜合指數模型進行評價。本研究采用唐德才等[15]的方法,綜合考慮溫濕指數、風效指數、著衣指數和人體舒適度指數,采用FAHP(模糊層次分析法)對各分指數的權重進行計算,構建氣候舒適度綜合評價模型( Comprehensive comfort index, CCI)為:
式中,Cccl為氣候舒適度綜合指數,X THI、X wci、X ICL和X HCI分別為溫濕指數、風效指數、著衣指數和人體舒適度指數的分級賦值,0.35、0.21、0.15和0.29為各分級指數的權重系數。根據模型計算,標準如下:7.00< C CCI-9.00為極舒適;6.00< C CCI≤7.00為舒適;5.00< C CCI≤≤6.00為較舒適;3.00< C CCI≤5.00為較不舒適;1.00 2 結果與分析 2.1 各氣候舒適度指數評價 根據式(1)至式(4)分別計算桂東縣1981-2010年30年逐月的溫濕指數、風效指數、著衣指數和人體舒適度指數的氣候平均值,對各指數進行分級和賦值,結果見表2。由表2可以看出,從溫濕指數來看,桂東縣全年無極不舒適季節。1月寒冷,不舒適;6-8月偏熱、11-12月和2-3月偏冷,較不舒適;5月、9月暖,舒適;4月和10月涼,極舒適。從風效指數來看,全年舒適性差異不大。5月和10月為舒適風,極舒適;1-4月、11-12月為涼風,6-9月為暖風,均為舒適。從著衣指數來看,4-6月、9-10月是最舒適的,穿襯衫和常用便服即可;7-8月穿長袖襯衣,較為舒適;3月和11月穿毛衣加外套,不舒適;12月至2月穿厚毛衣加棉衣,很不舒適。從人體舒適度指數來看,4-6月、9-10月人體感覺最舒適;12月至2月人體感覺微冷,不舒適;3月、11月人體感覺偏涼,7-8月偏暖,較為舒適。 2.2 氣候舒適度綜合指數評價 根據式(5)計算桂東縣逐月的氣候舒適度綜合指數,結果見表3。由表3可以看出,桂東縣年內氣候舒適度綜合評價指數為4.42-9.00,全年只有1月由于天氣較冷,舒適度評價指數低于5.00,評價結果為較不舒適。4-6月和9-10月的氣候舒適度綜合評價指數均在7.00以上,評價結果為極舒適,是桂東縣最適宜旅游的季節。7-8月的氣候舒適度綜合評價指數為6.00-7.00,評價結果為舒適,適宜夏季避暑旅游。11-12月和2-3月的氣候舒適度綜合評價指數為5 .00-6.00,評價結果為較舒適。 3 小結 綜合考慮溫濕指數、風效指數、著衣指數和人體舒適度指數,利用模糊層次評價法構建了氣候舒適度綜合評價模型。利用1981-2010年桂東縣基本氣候資料,運用溫濕指數、風效指數、著衣指數、人體舒適度指數以及綜合評價指數對桂東縣逐月的氣候舒適度進行分析評價,得出以下結論。 1)就溫濕指數而言,桂東縣全年無極不舒適季節。1月天氣寒冷,屬不舒適;6-8月偏熱、11-12月和2-3月偏冷,屬較不舒適;5月、9月暖,屬舒適;4月和10月涼,極舒適。 2)就風效指數而言,桂東縣全年舒適性差異不大。5月和10月為舒適風,極舒適;其余月份均屬于舒適范疇。 3)就著衣指數而言,4-6月、9-10月是桂東縣最舒適的月份,穿襯衫和常用便服即可;7-8月穿長袖襯衣,舒適;3月和11月穿冬季常用服裝,較為舒適;12月至2月穿便服加堅實外套,不舒適。 4)就人體舒適度指數而言,4-6月、9-10月人體感覺最舒適;12月至2月人體感覺微冷,不舒適;3月、11月人體感覺偏涼,7-8月偏暖,較為舒適。 5)就氣候舒適度綜合指數而言,桂東縣全年除1月天氣較冷,評價結果為較不舒適外,其余月份均屬于舒適期。其中,4-6月和9-10月最適宜旅游,評價結果為極舒適;7-8月適宜夏季避暑旅游,評價結果為舒適;11-12月和2-3月較適宜,評價結果為較舒適。 參考文獻: [1] TERJUNG W H.Physiologic climates of the conterminous UnitedScaces:A bioclimatic classification based on man [Jl.Annals of Lheassociation of American geographers, 1966.56(1):141-179. [2] OLIVER J E Climate and man's environmem: An introduction to applied climatology[M].New York:John Wiley&Sons Inc. 1973.195-206. [3] FREITAS C R D Human climates of northern China[Jl. AtmosphericenvironmenL. 1979. 13(1):71-77