文 雯,劉自牧,袁 夢,黃 瑤
(四川省氣象局氣象服務中心,四川 成都610000)
趙家鎮位于成都市東北部,金堂縣城以東,地處龍泉山脈與川中丘陵交替地帶,境內山、丘、壩皆有,地勢西北高,東南低,是典型的低山丘陵鄉鎮。本文研究通過分析當地氣候特點,計算與旅游活動密切相關的溫濕指數、風效指數、人體舒適度指數,對生態旅游資源進行氣候適宜性研究分析,為地方旅游產業發展規劃提供氣象依據。
研究中使用的歷史資料來自四川省氣象探測數據中心歸檔的1981—2010 年30 年的歷史觀測資料,包括選取的1981—2010 年的成都、金堂縣統計的各要素的日平均資料、月平均資料、年平均資料;近年實況觀測資料來自四川省氣象加密自動站2016—2018 年金堂(56296)、趙家鎮的地面氣象資料。
人體舒適度指數的等級劃分按中國氣象局規定的統一標準,采用9 級分類法,如表1 所示。級別的絕對值越大,人體感覺越不舒適;級別的絕對值越小,人體感覺越舒適。
表1 人體舒適度指數等級
針對趙家鎮地區的氣候特征,采用如下公式進行計算人體舒適度指數(Comfort Index of Human Body,簡稱CIHB):
式(1)中:T為溫度,℃;Rh為相對濕度,%;V為風速,m/s。
氣候舒適度采用溫濕指數和風效指數評價。當兩種指數不一致時,冬半年使用風效指數,夏半年使用溫濕指數。計算方法如下。
溫濕指數I計算公式:
式(2)中:I為溫濕指數,保留一位小數;Rh為評價時段相對濕度;T為評價時段平均溫度。
風效指數K計算公式:
式(3)中:K為風效指數,取整數;V為評價時段平均風速;T為評價時段平均溫度;S為評價時段平均日照時數。
氣候舒適度等級劃分如表2 所示。
表2 氣候舒適度等級劃分表
趙家鎮氣候溫和,四季分明。春季氣溫回升早;夏季較熱,雨季集中;秋季氣溫下降快,時有秋雨綿綿;冬季結冰少,霜期短。境內風向夏季多偏南風,冬季多偏北風,平均風速為1.1 m/s。平均氣溫17.6 ℃,年均降水量達834.6 mm,年平均相對濕度79%,無霜期300 d,屬于四川盆地亞熱帶濕潤氣候區。
適宜的氣溫是重要的生態旅游氣候資源之一[1],根據歷年氣象資料統計,趙家鎮年平均氣溫為17.6 ℃,比金堂縣年平均氣溫低0.3 ℃。近3 年趙家鎮年極端最高氣溫為39.1 ℃,出現在2016-08;極端最低氣溫為-5.3 ℃,出現在2016-01。統計近年月平均氣溫、月極端最高氣溫、月極端最低氣溫可知趙家鎮氣溫月變化分明,全年最熱月份為8月,平均氣溫為27.5 ℃,最冷月份為1 月,平均溫度6.5 ℃。相較而言,趙家鎮各月平均氣溫均比金堂縣偏低0.1~0.8 ℃,夏季趙家鎮相較周邊城市更加清涼舒適,高溫(最高氣溫≥35 ℃)日數極少,夏季氣溫尤其適宜周邊城市的游客前往消夏避暑。趙家鎮氣溫逐月變化如圖1 所示。
圖1 趙家鎮氣溫逐月變化(單位:℃)
趙家鎮年平均降水量為834.6 mm。降水多集中在6—9月,平均總降水量約為606.9 mm,占全年降水量的73%,其中降水量最多的月份集中在7 月(301.2 mm),降水量最少的月份為12 月(3.7 mm)。趙家鎮降水量季節分布不均,趙家鎮夏季降水最多,秋季和春季次之,冬季最少。趙家鎮的平均年降水日數為136 d,其中,小雨日數占全年總降水的84%(114 d),中雨日數占全年總降水的10.3%(14 d),大雨日數占全年總降水的4%(6 d),暴雨日數占全年降水總的1.5%(2 d)。降水概率反映出現降水的可能性,趙家鎮夏季降水概率最高,其次是秋季和春季,冬季在1 月小雨概率較高,冬季降水概率最低。春季平均降水概率為41.3%,夏季50.7%,秋季37.9%,冬季18.5%。從逐月分布來看,7月降水概率最高(57.1%),其次是9 月(54.3%),11 月降水概率最低(13.3%)。趙家鎮逐月降水概率如圖2 所示。
相對濕度和氣溫往往共同對人體健康產生影響,是影響人體舒適度的重要因子之一[2]。趙家鎮年平均相對濕度為79%,年相對濕度平均差為3%,年相對濕度標準差為3%。趙家鎮的月平均相對濕度差異不大,均在71%~83%之間,其中月平均相對濕度最小月為5月,月平均相對濕度為71%;而月平均相對濕度最大為8 月、9 月、10 月,均為83%。由此可知趙家鎮大多數時候空氣濕潤度適中,有利于人體健康和出行。
圖2 趙家鎮逐月降水概率
風密切影響著人體舒適程度,風力過大會使人感到寒冷不適,無風則不利于大氣中的污染物擴散[3]。趙家鎮年平均風速為1.1 m/s,最大月平均風速為1.4 m/s,最小月平均風速在0.7 m/s 左右,大風日數極少,風感舒適。
根據1981—2010 年資料統計,年平均日照時數為1 182.5 h,年平均日照百分率為26%。夏季日照時數最多,春季次之,秋季和冬季最少,其中,8 月日照時數是全年最多,平均日照時數為151.1 h,日照百分率為37%。
人體舒適度正是以人類機體與大氣環境之間的熱交換原理為基礎[4],從氣象學角度來評價人類在不同角度氣候條件下舒適感的一項生物氣象指標。
根據近年資料及式(1)計算趙家鎮月均人體舒適度CIHB 指數的結果如表3 所示。
表3 趙家鎮人體舒適度指數等級
趙家鎮人體舒適期長達9 個月(3—11 月),適宜旅游。其中,5、9 月人體舒適度最高,3—4 月和10—11 月人體舒適度為“涼爽,舒適”,6—8 月人體舒適度為溫暖舒適,冬季(12 月、1 月、2 月)偏涼。
利用氣溫和相對濕度資料,采用式(2)計算出溫濕指數I;利用氣溫、風速、日照時數資料,采用式(3)計算出風效指數,結合指數I和指數K計算結果對趙家鎮各月人居環境氣候舒適度綜合評級。如表4 所示,趙家鎮4—10 月舒適,夏季尤其適宜避暑消夏,冬季體感寒冷,但仍為觀賞冰雪景觀提供了有利條件,旅游時需采取一定防寒保暖措施。
趙家鎮降水充沛,溫暖濕潤,空氣質量高,生態環境優越,使趙家鎮具有避暑度假、旅游休閑、康養等開發優勢。建議趙家鎮在實施生態優先、綠色發展的進程中,不僅依托趙家鎮獨特的水資源,還要重視氣候資源的開發利用和保護,布局和發展具有當地特色的生態經濟,推進生態產業化、產業生態化,推進現代農業穩步發展。開展精細化生態旅游氣候資源區劃研究,因地制宜,在充分考慮氣候特色資源、氣候承載能力和生態系統功能的基礎上,科學謀劃宜業、宜居、宜游,切實發揮氣候資源在美麗鄉村建設中的效益,提升資源使用效率。
表4 趙家鎮氣候舒適度指數綜合評級
通過對趙家鎮1981—2019 年氣象及生態資料的分析,得出趙家鎮氣候溫潤,雨量充沛,風感舒爽,夏季月平均氣溫在26 ℃左右。高溫日數極少,雨季雨強不大且多發生在夜間。人體舒適期長達9 個月(3—11 月),氣候舒適期為4—10 月,夏季的人體舒適度均為舒適等級,人體感覺清涼無炎熱感,非常適宜避暑,整個春季和秋季氣溫都非常舒適,相對濕度在80%左右,大多數時候空氣濕潤度適中,休閑、康養旅游條件極佳。