長白山旅游季氣候變化特征分析

摘要 旅游氣象服務是旅游業安全發展的重要保障。本文基于長白山天池氣象站氣象資料，運用氣候診斷分析方法，分析該地區1961—2023年的氣溫、降水、降水日數和日照的變化特征。結果表明：該地區旅游季6—9月氣溫呈現上升趨勢，線性傾向率0.22 ℃/10 a，1993—1994年氣溫出現突變，突變之后氣溫平均升高0.8 ℃。旅游季降水量線性趨勢變化平穩，平均降水量在980 mm左右。降水日數總體呈明顯減少趨勢，線性傾向率-1.7 d/10 a；降水日數在1996—1997年出現突變，突變之后旅游季降水日數平均減少8 d；1997—2023年降水日數轉為上升趨勢，線性傾向率7.4 d/10 a；進入21世紀旅游季降水日數平均在68 d左右，占旅游季的55.7%。旅游季日照時數增減趨勢不明顯，線性傾向率-3.2 h/10 a。氣溫升高拓寬了該地區旅游季時長，旅游始期可以提前至5月中下旬，終期可以延續到10月上中旬；降水量多可能是景區旅游的一大安全隱患，降水日數多對游客游玩有不利影響。該研究可為該地區景區提升旅游氣象服務質量，保障旅游安全提供參考。

關鍵詞 長白山；旅游季；氣候特征；舒適指數；氣象服務

中圖分類號 F592.7；P467" " 文獻標識碼 A" " 文章編號 1007-7731（2024）15-0109-06

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.026

Analysis of climate change characteristics during tourism season in Changbai Mountain

WU Mingyuan

（Changbai Mountain Meteorological Bureau of Jilin Province， Changbai 133613， China）

Abstract Tourism meteorological services are an important guarantee for the safe development of the tourism industry. Based on the meteorological data from the Changbai Mountain Tianchi Meteorological Station， climate diagnostic analysis methods was used to analyze the variation characteristics of temperature， precipitation， precipitation days， and sunshine hours in the region from 1961 to 2023. The results showed that the temperature during the tourism season from June to September on Changbai Mountain shows an upward trend， with a linear tendency rate of 0.22 ℃/10 a. A temperature mutation occurred in 1993 to 1994， and after the mutation， the average temperature increased by 0.8 ℃. The linear trend of rainfall during the tourism season was stable， with an average precipitation of about 980 mm. The number of precipitation days showed an overall significant decreasing trend， with a linear tendency rate of -1.7 d/10 a. A mutation in the number of precipitation days occurred in 1996 to 1997， after which the average number of precipitation days during the tourism season decreased by 8 days. From 1997 to 2023， the number of precipitation days turned to an upward trend， with a linear tendency rate of 7.4 d/10 a. In the 21st century， the average number of precipitation days during the tourism season was around 68 days， accounting for 55.7% of the tourism season. The trend of change in sunshine hours during the tourism season was not significant， with a linear tendency rate of -3.2 h/10 a. The increase in temperature had extended the duration of the tourism season in the region， with the start of the tourism season potentially advancing to the middle and late May， and the end of the season possibly extending to the early and middle October. Excessive rainfall magbe a major safety hazard for scenic area tourism， and a high number of precipitation days had an adverse effect on tourists activities. This research provide a reference for the Changbai Mountain scenic area to improve the quality of tourism meteorological services and ensure tourism safety.

Keywords Changbai Mountain; tourist season; climatic characteristics; comfort index; meteorological service

隨著生活水平的提高，旅游業發展迅速，將氣候資源作為旅游資源因素進行研究，越來越受到關注[1-3]。氣象條件是旅游業的重要組成部分，是影響旅游的重要自然因素之一[4-6]，做好旅游出行的氣象條件評估分析，對旅游區規劃與調度十分必要。Terjung[7]提出氣候舒適指數，對旅游資源進行評估。隨著旅游業的發展，為滿足旅游產業的需求，有很多學者相繼開展了氣象與旅游相關的研究[8-10]。馬麗君等[11]利用相關氣候資源以及綜合氣候舒適指數和旅游客流量數據，分析了西安氣候變化對旅游業的影響；孔欽欽等[12]利用氣候資料及通用熱氣候指數，針對12個重點旅游城市進行了氣候舒適度及變化趨勢研究；徐靜等[13]對秦皇島近53年來的氣候舒適及冷、熱不舒適日數變化趨勢進行了分析，秦皇島氣候特征以舒適、冷涼為主，不舒適日數很少。為準確評判旅游氣候資源，相關學者采用了不同的方法進行了研究，如趙小艷等[14]利用綜合模糊評價方法評判了南京的氣候資源；馬麗君等[15]利用旅游氣候模型，估算了40座城市氣候變化對客流量的影響。旅游景區除自然景觀優勢外，氣候的舒適度也至關重要，因此，隨著旅游業的發展，人們越來越關注旅游景區的氣候條件。目前，有關長白山景區氣候變化特征系統分析的研究暫未見報道，本文基于長白山天池氣象站地面氣象觀測資料，分析該地區旅游與氣象相關要素的變化規律特征，為游客合理安排出行提供參考，同時為開展旅游氣象服務提供氣候變化背景。

1 材料與方法

1.1 研究區基本情況

研究區總面積8 000 hm2左右，長白山綿延約1 000 km，白云峰海拔高度2 691 m，是5A級風景區。長白山是一座休眠火山，地貌景觀神奇秀麗、巍峨壯觀。長白山天池位于主峰火山錐體頂部，是海拔較高、面積較大的火山湖，是鴨綠江、松花江和圖們江的三江之源。以長白山天池為代表，集瀑布、溫泉、峽谷、地下森林、火山熔巖林、高山大花園、地下河、原始森林、云霧和冰雪等旅游景觀為一體，使之成為集生態游、風光游、邊境游和民俗游四位一體的旅游勝地。

1.2 數據來源

氣象數據為1961—2023年長白山各月平均氣溫、最高和最低氣溫、降水量、降水日數以及日照時數，來源于吉林省氣象局資料庫長白山天池氣象站。

1.3 分析方法

1.3.1 線性回歸方程及氣候傾向率" 利用線性回歸分析氣候要素年際變化趨勢[16]。線性估算傾向率方法，即建立一元線性方程y=ax+b，確立氣候要素[yi]與年際序列號[xi]的關系。[a]為回歸系數，表示要素的趨勢傾向變化速率，一般以趨勢項[a]乘以10，代表每10年的氣候傾向率，[b]為常數項。采用最小二乘法求得[a]和[b]，公式如式（1）。

[a=i=1nxiyi-nxyi=1nx2i-n2] （1）

1.3.2 序列相關系數" 氣溫、降水、降水日數和日照時數等氣象要素序列符合正態分布的隨機變量[16]，其中，逐年是遞增序列，即1， 2， 3， …， [n]。如果[n]個時刻所對應的要素序列與自然數列相關性具有統計學意義，表示該要素氣候趨勢明顯，存在增加（減少）趨勢。公式如式（2）。

[rxt=i=1nxi-xi-ti=1nxi-x2i-t2] （2）

式（2）中，[rxt]為氣候要素序列趨勢相關系數，可使用相關系數統計檢驗方法檢驗氣候趨勢[rxt]是否具有統計學意義。由于[rxt]為無量綱，故其數值大小可用于比較不同氣象要素的長期變化趨勢強弱，特別適合于研究大范圍的氣象要素長期趨勢的空間分布特征。

1.3.3 Mann-Kendall非參數趨勢突變檢驗" Mann-

Kendall非參數趨勢相關檢驗法[17]（以下簡稱M-K趨勢變化檢驗），是一種檢驗時間系列是否具有變化趨勢的方法，該方法不需要樣本遵從一定的分布，也不受少數異常值的干擾，常用于非連續時間序列的趨勢檢驗。通過計算Kendall統計量[τ]、方差[σ2τ]、標準化變量M判斷序列變化趨勢是否具有統計學意義，公式如式（3）。

[M=τ/σ] （3）

其中，[τ=4pn（n-1）-1]；[σ2τ=2（2n+5）9n（n-1）]

式（3）中，p為序列所有對偶觀測值（xi，xj，ilt; j）中xilt;xj出現的次數；n為系列長度。M為正值，系列具有上升或增加趨勢；M為負值，序列具有下降或減少的趨勢。給定顯著性水平α＝0.05，即M0.05＝±1.96，[M] gt;M0.0?時，表明序列存在明顯的增加或減少趨勢，并通過差異性趨勢檢驗。

2 結果與分析

2.1 氣溫特征

2.1.1 氣溫年變化特征" 長白山平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫年變化如圖1所示，其中12月和1月氣溫最低，平均氣溫分別為-20.2和-23.1 ℃；7月和8月氣溫最高，平均氣溫分別為8.8和8.3 ℃。該地區極端最高氣溫出現在2018年7月25日，為21.4 ℃，極端最低氣溫出現在1964年12月30日，為-44.0 ℃。全年有8個月（1—5月、10—12月）氣溫在0 ℃以下，僅有4個月（6—9月）氣溫在0 ℃以上。根據溫度變化，全年可以分兩個氣候季，10月至次年5月為寒冷氣候季，此時期平均氣溫-13.7 ℃；6—9月為溫和氣候季，也是旅游季，平均氣溫6.0 ℃。

2.1.2 旅游季6—9月氣溫年際變化特征" 長白山旅游季1961—2023年平均氣溫年際變化趨勢如圖2所示，累年平均氣溫-7.1 ℃，平均最高氣溫-3.9 ℃，平均最低氣溫-10.4 ℃。在近63年中，該地區旅游季氣溫呈線性變化，氣溫升高趨勢明顯，其線性方程為y=0.021 9x-37.654，R2=0.236 8（Plt;0.01），線性傾向率0.22 ℃/10 a，即每10年平均氣溫升高0.22 ℃。根據M-K趨勢變化檢驗法檢驗氣溫趨勢變化，1993—1994年旅游季氣溫出現突變，突變之前（1961—1993年）平均氣溫5.6 ℃，突變之后（1994—2023年）平均氣溫6.4 ℃，突變前后氣溫平均升高了0.8 ℃。從年代尺度看，20世紀80年代最低平均氣溫5.5 ℃，2011—2023年最高平均氣溫6.6 ℃，相比20世紀80年代平均氣溫升高1.1 ℃。2000年之前平均氣溫為5.7 ℃，2001—2023年平均氣溫為6.5 ℃，2001—2023年較1961—2000年氣溫平均升高了0.8 ℃。

2.2 降水量特征

2.2.1 降水量年變化特征" 如圖3所示，長白山降水量年變化呈正態分布，7月和8月降水量較多（634.9 mm），占全年降水量的46.8%；1—2月最少（27.2 mm），占全年降水量的2.0%。6—9月降水量為981.4 mm，占全年降水量的72.4%；10月至次年5月降水量為374.5 mm，占全年降水量的27.6%。

2.2.2 旅游季6—9月降水量年際變化特征" 長白山1961—2023年累年平均降水量1 355.9 mm，旅游季（6—9月）累年平均降水量981.5 mm，其中1986年旅游季降水量最多（1 531.1 mm），2006年最少（551.9 mm），極差979.2 mm，極比為2.8倍，說明該地區旅游季降水量變率較大。圖4顯示了長白山旅游季1961—2023年降水量年際變化趨勢，在近63年時間過程中，長白山降水量呈線性變化，其線性方程為y=0.313 0x+371.07，R2=0.000 7（Pgt;0.05），增減趨勢不明顯。從圖4可看出，1961—1982年旅游季降水量比較平穩，1983—2023年降水變率增大，出現兩次波峰后呈下降趨勢，其中1997—2006年降水量最少，平均862.3 mm。根據M-K趨勢變化檢驗，該地區旅游季降水量增減趨勢變化不明顯，不存在突變節點。從年代尺度看，20世紀80年代旅游季降水量最多（1 111.1 mm），其次是21世紀00年代（1 007.2 mm），20世紀六七十年代最少，在950.0 mm左右。

2.3 降水日數變化特征

2.3.1 降水日數年變化特征" 如圖5所示，該地區降水日數7月最多（21.8 d），占全年降水日數的10.5%；其次是6月（20.8 d），占全年的10.0%；1月最少（12.2 d），占全年的5.9%，降水日數最多時段在3—8月。

2.3.2 旅游季6—9月降水日數年際變化特征" 該地區1961—2023年累年降水日數207.8 d。旅游季累年平均降水日數76.8 d，占全年的37.0%，占旅游季的63.0%。1968和1987年旅游季降水日數最多（92 d），1997年最少（57 d）。旅游季1961—2023年降水日數年際變化趨勢如圖6所示，在近63年中，降水日數呈線性變化，其線性方程為y=-0.172 6x+420.52，R2=0.148 0（Plt;0.01），總體呈明顯減少趨勢，線性傾向率-1.7 d/10 a，即每10年減少1.7 d。從1961—2023年有兩段變化過程：一階段是1961—1997年，降水日數呈減少趨勢，其線性方程為y=-0.324 1x+720.91，R2=0.212 9（Plt;0.01），呈明顯減少趨勢，線性傾向率-3.2 d/10 a，即每10年減少3.2 d；二階段是1997年探底之后降水日數開始轉為上升趨勢，1997—2023年線性方程為y=0.742 4x-1 419.90，R2=0.544 2（Plt;0.01），呈明顯增加趨勢，線性傾向率為7.4 d/10 a，即每10年增加7.4 d。根據M-K趨勢變化檢驗，降水日數在1996—1997年出現氣候突變，突變之前（1961—1996年）旅游季降水日數平均80.2 d，突變之后（1997—2023年）旅游季降水日數平均72.2 d，突變前后平均減少8.0 d。從年代尺度分析，20世紀60和80年代降水日數最多，分別為83.3、80.7 d，其次是20世紀70年代（79.7 d），21世紀00年代最少，平均為67.3 d，21世紀10年代已經恢復到20世紀70年代的水平。

2.4 日照時數變化特征

2.4.1 日照時數年變化特征" 如圖7所示，該地區各月日照時數變幅為135.7～224.2 h，月份間日照時數差別較小，全年日照時數谷值出現在7月，占全年的6.1%；峰值出現在3月，占全年的10.0%。旅游季6—9月日照時數632.8 h，占全年的28.0%。

2.4.2 旅游季6—9月日照時數年際變化特征" 1961—2023年累年日照時數2 234.6 h。旅游季6—9月日照時數變幅為483.8 h（2012年）～849.6 h（1978年），極差為365.8 h，變率較大。旅游季1961—2023年日照時數年際變化趨勢如圖8所示，在近63年中，日照時數呈線性變化，其線性方程為y=-0.322 3x+1 274.9，R2=0.005 1（Pgt;0.05），增減趨勢不明顯，線性傾向率-3.2 h/10 a。根據M-K法趨勢變化檢驗，旅游季日照時數年際變化趨勢平穩，不存在突變節點。從年代尺度分析，21世紀00年代日照時數最多，平均692.7 h，21世紀（2011—2023年）最少，平均582.9 h。其他各年代變幅為627.8～641.9 h。

3 結論與討論

長白山全年平均氣溫-7.1 ℃，12月至次年5月平均氣溫-13.7 ℃，6—9月平均氣溫6.0 ℃。該地區旅游季在6—9月。隨著氣候變暖，旅游季氣溫在1993—1994年出現氣候突變，突變之后氣溫平均升高0.8 ℃；隨著氣候變暖，該地區0 ℃以上的時間拓寬，根據氣溫變化，旅游季可將始期提前至5月中下旬，終期延續到10月上中旬。該地區降水資源豐富，年平均降水日207.8 d，年平均降水量1 355.9 mm，旅游季平均降水量981.5 mm；旅游季降水日數76.8 d，占整個旅游季的63.0%。旅游季降水日數在1996—1997年出現突變，突變之后旅游季降水日數平均減少8 d。全年降水高峰期與旅游季同期，因此降水對該地區旅游業影響較大，一次性降水量若達到10 mm及以上，地面則出現徑流現象，影響游客出行，旅游季日照時間年平均632.8 h，平均每天僅有5 h，旅游季日照率不足50.0%。因此，做好長白山旅游氣象預報服務，可為游客提供良好的觀光體驗。

各景區由于地理位置以及氣候帶的差異，存在景區本身的氣候特點[18-20]。長白山屬于溫帶大陸性山地氣候，具有明顯的垂直氣候變化，即春季風大較干燥，夏季短暫溫涼，秋季多霧涼爽，冬季漫長凜冽。旅游季全年僅有4個月，氣溫升高和降水日數的減少，使該地區適宜旅游日數增多。異常的氣候變化是旅游業的不確定因素，旅游管理部門應重視景區的天氣變化，提升極端天氣的應急處置能力，盡早考慮到可能出現的風險，依據氣象條件合理調整旅游出行計劃，確保游客安全。本文分析了長白山氣候變化，為景區安全管理，做好該地區旅游氣象服務提供了參考。在應對不穩定性的天氣現象預測服務，以及未來氣候變化對旅游景區的影響方面還需進一步研究。

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（責任編輯：何 艷）