广西大明山景区气候特点及气象指数研究

2015-03-28黄归兰黄增俊黄磊郑贤周惠文

气象研究与应用 2015年1期

黄归兰，黄增俊，黄磊，郑贤，周惠文

（南宁市气象局，广西南宁530028）

1 引言

随着人们生活水平的提高，气象指数对于人们衣食住行的指导意义愈加重要。特别在旅游景区，人们对于气象指数产品的需求更为突出。它能给游客在衣行游玩等方面带来针对性的指导，也给景区提高旅游服务质量提供科学参考。广西大明山地处广西武鸣县东北部，平均海拔1200米，是国家4A级旅游景区。《广西壮族自治区旅游业发展“十二五”规划》明确将大明山建设成面向广西、泛珠和东南亚的综合性国家5A级旅游景区。

前人对于气象指数的研究积累了不少经验。郭晓宁等[1-3]选择重要影响因子对景区的旅游气象指数进行预报研究。董蕙靑等[4-7]根据本地气候特点研究出了适合本地化的着装厚度穿衣指数。但各地气候特点不同，特别对于山区气候特征明显的大明山景区，气象指数的适用性有待考究。本文选取成熟的气象指数算法，结合现行业务文件规定，对大明山景区旅游气象指数、穿衣指数进行适用性研究，并对大明山雾凇进行粗略的分析，尝试设计了雾凇指数，为完善景区旅游气象服务提供新的思路和方法。

2 景区站点介绍

大明山旅游景区在不同高度处布设了3个四要素区域气象自动站。依海拔高度从低到高，分别为灯笼花苑、天坪、观日山庄，分别位于640m，1237m，1502m。建站时间均为2006年7月。

3 景区温雨风特点

据自动站数据统计，大明山观日山庄和灯笼花苑年均雨量分别为1222mm、1346mm，而天坪站年均降水量达2022mm，差异显著。从各月平均降水量分析，如图1所示，对于观日站和天坪站，7月雨量最多。而灯笼站8月雨量最多。除8月，天坪站多雨的趋势在各月表现得都较明显，即每月天坪站平均降雨量均多于另外两站。图1表明，6至8月景区降雨最密集，景区在此时段应加强防范强降雨造成的各类灾害。

图1 大明山旅游景区自动站月雨量分布图

如图2所示，海拔高度位于640米的灯笼站与1502米的观日站相比，各月平均气温之差在2.73～5.15℃。夏秋季节差异普遍在4℃左右。人体最舒适的体感温度为18～23℃，景点密集的天坪站5至9月平均气温正好处于人体最舒适的气温中，是避暑纳凉的好去处。如图3，观日站常年维持3至4级风速。天坪站和灯笼站，常年维持2至3级风速。天坪站的月平均风速最小，维持在2级左右，此风速给人体感舒适。

4 气象指数研究

4.1 大明山旅游气象指数

旅游气象指数是综合各方面旅游影响因子的综合性指数。其中包括降水、气温、风力等气象影响因子，还包括人文影响因子如大明山山花节、避暑旅游节等。本文借鉴文献[2]设计思路，运用打分法，得出大明山旅游气象指数Z：

图2 大明山旅游景区自动站月平均气温分布图

图3 大明山旅游景区自动站月平均风速分布图

Z=A＋B＋C＋D＋E（1）

如式（1）所示，A为预报白天的天气，B为预报白天的最高气温，C为预报风力到达6级及以上大风，若有则为-20，若无则为0。D为进入3月山花季节，若有则为10，若无则为0。E为进入7月中下旬避暑旅游节，若有则为10，若无则为0。具体的打分方案如表1和表2所示。

根据减灾司关于气象部门常用生活气象指数产品暂行技术规范的通知，对穿衣指数进行4级分类，结合Z实际的算法和结果取值范围，如表3所示。

根据公式对大明山景区的旅游气象指数进行回算，选取天坪站2008～2013年共2083d（不包括出现故障的情况）资料进行运算。结果显示，适宜旅游的天数占绝大多数，为71%，较适宜旅游天数占15%。表明了大明山旅游气象适宜度高，天气宜人，是适合旅游的风景胜地。不适宜旅游天数仅为14%，不适宜的气象条件通常为气温较低且伴有降水或是有较强降水。对最近的2014年的资料进行运算，结果显示适宜旅游天数为72%，较适宜旅游天数占16%，不适宜旅游天数12%，与前面的回算结果相差不大。

表1 日间天气对旅游气象指数的打分标准

表2 日间最高气温对旅游气象指数的打分标准

表3 旅游气象指数等级内涵及Z值设置

对各月旅游气象指数均值及适宜旅游日数百分比进行运算，如图4所示，对于旅游气象指数月均值而言，数值越高越有利于旅游。7月月均值最高，为78.2。10月次高，为76.4。可见，7月和10月的旅游适宜度最高，适合举办各类旅游活动。对于适宜旅游日数百分比而言，9月适宜旅游日数占91.2%，10月次高，为90.3%。以上结果与实际相符，9月和10月也是大明山旅游景区最适宜旅游的月份，表明以上方案和算法适合用来对大明山景区的旅游气象指数进行预报。

4.2 大明山穿衣指数

大明山气候具有明显的山区气候特征，早晚温差大，气温与城市有较大差异。以天坪站为例，天坪站与南宁城区站月平均气温差值除11月份为0.65℃，其余月份均维持在4.9～7.7℃，表明大明山气温与南宁城区差异显著。因此，针对大明山研究适合景区的穿衣指数，对于游客出行具有较好的指导作用。根据文献[7]公式（略），对穿衣指数H进行运算。根据暂行技术规范的要求，对穿衣指数进行7级分类，如表4所示，

图4 旅游气象指数月均值（实线，单位：分值）及适宜旅游日数百分比（虚线，单位：%）月变化图

表4 大明山穿衣指数等级及H值设置

本文选取了2008～2014年的天坪站和南宁城区站气象要素资料进行回算，分析景区穿衣指数月变化特征，对比城市及山区穿衣指数的异同。经与大明山上的工作人员比对，与实际感受相符，表明了此公式适用于大明山景区。

如图5所示，对于大明山景区而言，春季和秋季穿衣指数跨度最大，春季为一至四级，秋季为二至五级；夏冬季穿衣指数跨度最小，夏季为五级，冬季为一级。对于南宁城区而言，也是春秋两季跨度较大，为四至七级，夏季为七级，冬季为一至二级。通过对比，南宁城区和大明山同月份穿衣指数等级相差2～3个等级，12月和2月差异最大，表明了大明山景区加强穿衣指导的必要性。

图5 大明山景区、南宁市区穿衣指数月变化特征对比（单位：mm）

4.3 大明山雾凇指数

由于景区缺乏雾凇观测资料，本文搜集整理近5年来的大明山8次出现雾凇的时间确立为8个雾凇日。由于样本少，且没有雾凇开始和终止时间，无法运用统计方法统计。这8个雾凇日均发生在12月和1月。通过对雾凇的研究发现，这8个雾凇日中地面系统有7次为冷高压脊控制，1次为高压后部控制。850hPa中有4次桂中有切变线，2次为偏南气流控制，2次为偏北气流控制。500hPa为平直西风控制或是弱西北气流控制。因大明山没有雾监测的资料，只能利用大明山周围的气象观测站（上林、宾阳、武鸣、隆安）的资料作为参考。8个雾凇日中有5个雾凇日伴随着四个周围站点不同程度出现雾的情况。

已有研究表明［10-12］，雾凇天气与气温、风速、相对湿度存在较好的相关，因此选取天坪自动站实况资料的气温、十分钟风向、十分钟风速及ECMWF实况场插值到武鸣站（59237）上的850hPa相对湿度、850hPa温度、地面气压，以及运用距离平方反比方法把广西6个探空站的850hPa温度露点差、850hPa气温插值到武鸣站，对这8个雾凇日进行分析统计。如表5所示，为各气象要素的统计结果。

参照雾凇观测资料齐全的台站研究结论和对大明山自动站及ECMWF分析场的统计结果，对雾凇指数W作了如下设计，如式（2）、表6和表7所示：

表5 大明山雾凇气象要素及影响因子统计

表6 雾凇指数的影响因子打分标准

表7 雾凇指数的等级内涵及W值设置

S=W＋R＋T＋V＋P（2）

W值为判断是否为雾日，通过判断当日早08时，大明山周围的站点上林、武鸣、宾阳、隆安4个站点是否出现雾的情况。R值取ECMWF预报场预报日插值到武鸣站的850hPa相对湿度。T值判断气温的高低，取南宁市气象台对大明山天坪站点气温预报结果。V值取南宁市气象台对大明山天坪站点风力预报结果。P值取ECMWF预报场预报日插值到武鸣站的海平面气压。