楊亞麗,納 麗,王淑麗,馬興明
(1.中國氣象局旱區特色農業氣象災害監測預警與風險管理重點實驗室,寧夏 銀川 750000;2.寧夏氣象防災減災重點實驗室,寧夏 銀川 750000; 3.涇源縣氣象局,寧夏 涇源 756304)
康養旅游作為集健康、養生、休閑、旅游為一體的新的旅游形式正逐漸成為旅游業發展的一個新的增長點和貢獻點[1]。良好的氣候條件的是開展康養旅游活動的重要前提,有利的氣候條件可以增強體質、防治疾病,可以利用某一地區良好的氣候要素特點進行健康療養,開展康養旅游活動[2]。
已有不少學者在康養旅游資源評價方面開展了研究,孫銀川等[3]基于體感溫度分析評價了寧夏六盤山區避暑旅游氣候舒適度,任宣羽等[4]對攀枝花地區康養氣候條件進行了分析,張運等[5]評價了商洛市康養氣候條件,周偉偉[6]采用鄰近指數和聚類分析法研究了秦嶺康養旅游資源的空間分布情況,相關研究還有許多,但主要集中在氣候舒適度和康養氣候條件評價分析方面,綜合考慮氣候條件和環境質量的相關研究較少。然而,環境質量與人體健康關系密切,空氣污染能引發多種疾病,是重要的致病因子;同時林森中濃度較高的負氧離子能調節人體神經系統、促進血液循環、提高免疫力等。
涇源縣位于六盤山東麓,是寧夏的南大門,因涇河發源于此而得名,素有“秦風咽喉、關隴要地”之美譽,也是國家級重點生態功能區,寧夏南部重要的生態屏障和森林水源涵養地。涇源縣受六盤山山體垂直帶的影響,植被種類豐富,境內森林覆蓋率為50.1%,植被蓋度達90%,是寧夏森林和植被覆蓋率最高的地區。2016~2020年,涇源縣陸續被評為“全國森林旅游示范縣”“全國十佳生態旅游城市”“國家園林縣城”,2021年被中國氣象局授予“中國天然氧吧”稱號。
因此,本文利用氣象資料和環境空氣質量以及負氧離子資料,擬從氣候條件、空氣質量以及負氧離子濃度等方面綜合分析評價涇源康養旅游資源,為涇源縣康養旅游產業發展提供科學支撐。
本文中氣象資料來源于寧夏氣象信息中心,包括涇源國家氣象站1991~2020年日平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、平均相對濕度、降水量、降水日數、風速、日照時數等觀測資料;負氧離子資料由涇源縣氣象局提供,環境空氣質量AQI、顆粒物濃度資料來自于涇源縣環保局。
涇源縣共有負氧離子監測站2個,分別設在涇源縣六盤山林業局大院內(35.406E,106.391N)和六盤山森林公園園區內(35.362E,106.309N),均采用北京依派EP100B大氣負離子自動觀測系統,該系統能夠自動采集空氣中特定負氧離子并計算其濃度值,能長期、自動、連續、全天候監測大氣負離子濃度變化,精度和穩定性較高。
參考中國天然氧吧評價技術規范(試行)中氣候舒適度評價規則,當月平均氣溫≤16 ℃且≥10 ℃時,用風效指數K來評價氣候舒適度;當月平均氣溫>16 ℃時,使用溫濕指數I來評價氣候舒適度;同時,當月平均氣溫<10 ℃且月平均濕度≥85%時,使用溫濕指數I來評價氣候舒適度;若月平均氣溫<10 ℃且月平均濕度<85%時,用風效指數K來評價氣候舒適度。
2.3.1 風效指數計算方法
風效指數K計算公式:
(1)
式(1)中:K為風效指數,取整數;T為月平均氣溫,單位為攝氏度(℃);V為月平均風速,單位為米每秒(m/s);S為月平均日照時數,單位為時每天(h/d)。
2.3.2 溫濕指數計算方法
溫濕指數I計算公式:
I=1.8T+32-0.55×(1-RH)×(1.8T-26)
(2)
式(2)中:I為溫濕指數,保留1位小數;T為月平均氣溫,單位為攝氏度(℃);RH為月平均空氣相對濕度,單位用百分率(%)。
2.3.3 氣候舒適度評價指標等級劃分
風效指數和溫濕指數評價氣候舒適度的等級劃分如表1所示。
3.1.1 主要氣候特征分析
涇源縣位于六盤山東麓,是寧夏回族自治區最南端的轄區,是寧夏降水最充沛的地區,屬于溫帶半濕潤氣候區,氣候總體特征表現為“氣候溫和,降水豐沛,雨熱同步”。在地勢上,涇源縣地處六盤山東麓腹地,地勢西北高,東南低,屬于低山丘陵區,具有較顯著的立體山地氣候特征。季風氣候與丘陵山地立體氣候在此疊加,涇源縣區域性氣候特征非常明顯。涇源縣年平均氣溫為6.6 ℃,最冷月平均氣溫為-6.3 ℃;最熱月平均氣溫18.0 ℃。春季(3~5月份)平均氣溫7.6 ℃,3~5月份月平均氣溫分別為1.8 ℃、8.1 ℃和12.3 ℃;夏季(6~8月)平均氣溫為17.0 ℃,平均最高氣溫為28.0 ℃,未出現過高溫(≥35 ℃)天氣。秋季(9~11月),平均氣溫為6.6 ℃,9~11月月平均氣溫分別為12.1 ℃、6.6 ℃和1.0 ℃;冬季(12月至次年2月),平均氣溫為-4.7 ℃,低溫(≤-0 ℃)平均日數89.9 d,冬季較為寒冷。
涇源縣四季分明,氣溫季節差異明顯。冬春兩季平均溫度相差12.3 ℃,春夏兩季溫差9.4 ℃,夏秋兩季溫差10.4 ℃,秋冬兩季溫差11.3 ℃。
涇源縣是寧夏降水量最多和雨日最多的區域。年平均降水量659.4 mm,最多年的降水量達1019.8 mm(2019年),最少年的降水量為371.9 mm(1997年);12月份平均雨量最少,僅為3.0 mm;8月份平均雨量最多,為146.4 mm;日最大降水量71.9 mm,出現在2019年8月2日。年平均雨日為115 d,3月份平均雨日最少(5.9 d),8月份平均雨日最多(15.1d)。涇源夏季(6~8月份)平均降水量為367.5 mm,占年平均降雨量的55.8%。涇源不僅降水充沛,且雨熱資源(降水與溫度)在時間尺度上的配置非常優越。涇源春季(3~5月份)降水量基本在113 mm左右,極少出現春旱現象;加之春季氣溫回升較快(3~5月份氣溫分別為1.8 ℃、8.1 ℃和12.3 ℃),為大自然的萬物復蘇、植被的萌芽生長提供了優越的水熱條件。

圖1 涇源縣氣溫和降水量的年變化
3.1.2 氣候舒適度分析
根據中國天然氧吧評價技術規范(試行)中氣候舒適度評價規則,涇源縣6~8月份月平均氣溫>16 ℃,使用溫濕指數I來評價氣候舒適度,其余月份的氣溫和濕度條件均滿足使用風效指數K來評價氣候舒適度。依據表1的等級劃分,夏季(6~8月份)涇源縣溫濕指數(I)值介于60~63之間,健康人群體感為最舒適;4~5月份和9~10月份,風效指數(K)值介于-584~-449之間,長達4個月,健康人群感覺較舒適;3月和11月份,風效指數(K)值在-732~-715之間,健康人群感覺偏冷或涼偏冷,較不舒適;12月和1~2月份冬季期間風效指數(K)值介于-894~-832之間,環境舒適度為寒冷,健康人群感覺很冷,不舒適。
3.1.3 適游期分析
4月份開始,涇源氣溫回升較快,到了5月份,平均氣溫12.3 ℃,平均最高氣溫18.3 ℃,風速3.0 m/s,月日照時數達226 h,人群體感比較舒適,高山流水,鳥語花香,適宜出游;6~8月份,是涇源氣候最舒適的時期,平均氣溫17.0 ℃,平均最高氣溫只有22.4 ℃,相對濕度72.6%,其中,在最熱的7月份,平均氣溫18.0 ℃,平均最高氣溫23.5 ℃,晝夜溫差在10 ℃左右,非常適宜避暑旅游;8月下旬開始,涇源已進入秋季,天氣逐漸轉涼,9~10月份,氣候整體表現為偏涼,此時的涇源秋高氣爽,六盤山更是景色宜人,但進入秋季后,涇源易出現連陰雨天氣,會對人們旅游出行、游覽觀光等產生一定影響。由此可見,6~8月份是涇源度假旅游的“最佳時期”,4~5月份和9~10月份是出行的“適宜期”。
負氧離子被譽為大氣中的“維生素”,其濃度反映了一個地區空氣的清新度[6,7]。近年來的研究表明,空氣負氧離子具有調節神經系統,促進血液循環,降低血壓,治療失眠癥和鎮靜、止咳、止痛等多種療效[8]。世界衛生組織曾發布過相關數據:清新空氣的負氧離子標準濃度為1000~1500個/cm3[9]。研究表明,當空氣中負氧離子濃度達到700個/cm3以上時有益于人體健康,達到1000個/cm3以上則可以治病,空氣中負氧離子濃度達到5000~5萬個/cm3,能增強人體免疫力[10~12]。負離子不僅對人體健康有益,還能與污染空氣中的正離子發生中和作用,從而改善空氣質量[13]。研究表明,不同區域的負氧離子濃度存在差異,城郊林地負氧離子濃度明顯高于城市綠化地[14],當森林覆蓋率超過35%時,負離子濃度最高[15]。涇源縣植被種類豐富,境內森林覆蓋率為50.1%,植被蓋度達90%, 2020年4月至2022年4月逐月負氧離子濃度監測結果如圖2所示,負氧離子在1181~3388個/cm3,年平均負氧離子濃度為2351個/cm3,高于世界衛生組織發布的清新空氣負氧離子濃度標準(1000~1500個/cm3),氧含量高,空氣清新,適宜開展康養旅游活動,涇源縣于2021年獲得“中國天然氧吧”稱號。

圖2 涇源縣逐月負氧離子濃度序列
空氣質量的好壞反映了一個區域大氣污染程度,利用污染物濃度的高低來判斷[14]。按照環境空氣質量指數(AQI) 數值的不同將空氣質量分為6個等級[16]。常用的指標有AQI、空氣優良天數、空氣優良率、污染物濃度等。文中選取2020年涇源縣空氣質量監測站全年日監測資料對其進行分析評價。分析結果顯示,2020年,涇源縣環境空氣質量有效監測天數為354 d,AQI達標天數為347 d,其中:空氣質量等級為優的160 d(占45.2%)、良187 d(占52.8%)、輕度污染5d(占1.4%),中度污染2 d(占0.6%),優良率為98%,較2019年增加1.4%。AQI年均值57,達到國家環境空氣質量標準(GB3095-2012)(國家環保部,2012)規定的二級以上標準。
涇源縣主要空氣污染物為顆粒物。2020年,涇源縣年均PM2.5濃度為19.3 μg/m3,小于國家二級標準(35 μg/m3),較2019年下降了2.1 μg/m3,降幅為9.8%;年均PM10濃度為38.8 μg/m3,小于國家一級標準(40 μg/m3),其濃度較2019年下降了3.7 μg/m3,降幅為8.7%(圖3)。總之,涇源縣空氣環境有利于康養旅游活動。

圖3 涇源縣2019年1月至2021年3月逐月顆粒物濃度序列
通過對涇源縣氣候舒適度、環境空氣質量以及負氧離子濃度等方面的綜合分析,得到以下結論:涇源縣6~8月份體感為最舒適,4~5月份和9~10月份較舒適,其他月份偏冷,體感較不舒適;環境空氣質量指數AQI優良等級占比達98%,主要污染物濃度均低于國家二級標準;年平均負氧離子濃度2351個/cm3,高于清新空氣負氧離子濃度標準。由此可見,涇源縣空氣清新,氣候溫和,氣候舒適期較長,適宜發展康養旅游產業。