近30年沂南县旅游气候舒适度特征分析

2016-04-23谢璀毓战玉沈冷严侠沂南县气象局山东沂南7600泰安市气象局山东泰安7000兰陵县气象局山东兰陵77700国网山东省电力公司沂南县供电公司山东沂南7600

安徽农业科学 2016年6期

谢璀毓，战玉沈，姚超，冷严侠，陈星　(.沂南县气象局，山东沂南 7600；.泰安市气象局，山东泰安 7000；.兰陵县气象局，山东兰陵 77700；.国网山东省电力公司沂南县供电公司，山东沂南 7600)

近30年沂南县旅游气候舒适度特征分析

谢璀毓1，战玉沈1，姚超2，冷严侠3，陈星4(1.沂南县气象局，山东沂南 276300；2.泰安市气象局，山东泰安 271000；3.兰陵县气象局，山东兰陵 277700；4.国网山东省电力公司沂南县供电公司，山东沂南 276300)

摘要通过对沂南县1981～2010年30年的月平均气温、月平均日照时数、月平均相对湿度及月平均风速进行统计分析，计算了近30年的温湿指数、风寒指数、着衣指数，以此为基础计算得出沂南县气象旅游综合舒适指数，并对沂南县的旅游资源进行了定量评价。结果表明，沂南县整体来说旅游资源丰富，对旅游影响较大的因子是气温、相对湿度、降水和日照。最佳旅游季节为春季和秋季，其中 5月和10月最适宜，6～9月较适宜。

关键词沂南县；气候资源；气候舒适度；旅游综合指数

Analysis on Characteristics of Tourism Climate Comfort Degree in Yinan County in Recent 30 Years

XIE Cui-yu1, ZHAN Yu-shen1, YAO Chao2et al

(1. Yinan County Meteorological Bureau, Yinan, Shandong 276300; 2. Tai′an City Meteorological Bureau, Tai′an, Shandong 271000)

AbstractThrough statistical analysis of monthly mean temperature, sunshine hours, relative humidity and wind speed in Yinan County during 1981-2010, temperature and humidity index, cold index and cloth index were calculated. On the basis of this, comprehensive comfort index of tourism climate in Yinan County was obtained, tourism resources were quantitatively evaluated. The results showed that Yinan County is rich in tourism resources in general, main influencing factors include temperature, relative humidity, precipitation and sunshine. Spring and autumn are optimal tourism seasons in Yinan County, among which, May-Oct. are most suitable months and Jun.-Sept. are appropriate months.

Key wordsYinan County; Climate resource; Climate comfort degree; Tourism comprehensive index

气候舒适度对一个地方的旅游产业而言至关重要，良好的天气方便人们外出，使人们心情愉悦，感觉舒适，对旅游业发展有积极的作用；相反，炎炎夏日或是刮风下雨等气象条件在一定程度上影响旅游行为、旅游质量，因此适宜的气候条件对旅游业至关重要。随着人们生活水平的不断提高，外出旅游已成了大众的普遍选择，应运而生的各类旅游指数预报也不断贴近旅游生活，所以旅游业的发展越来越离不开气象资源的支持。影响旅游的主要气象因素是气温、空气湿度、光照、降水、风，这些也是大众考虑最多的因素。

国内外气象学者在气候舒适度对旅游业影响方面的研究有很多，主要是从几个指数方面进行分析。如 Terjung[1]提出的气候舒适性指数和风效指数；Oliver[2]提出了风寒指数；Tome[3]提出了温湿指数。国内学者孙根年、马丽君[4-14]等也做出了大量的科学研究，利用温湿指数、风寒指数等建立了旅游舒适度综合评价模型，对各地的旅游舒适度进行了分析。笔者通过对沂南县近30年统计气象资料的分析计算，得出沂南县旅游综合舒适指数，旨在为沂南县的旅游资源开发提供参考。

1研究区气候特征分析

沂南县位于118°01′～118°44′E，35°14′～35°41′N，属温带大陆性季风气候，气候适宜，四季分明，光照充足，雨量充沛，无霜期长。其春季温暖多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷。该研究利用1981～2010年30年气候资料，对沂南县的气温、湿度、风、降水等要素进行舒适度分析。通过相关数据可以看出，沂南县属典型的温带大陆性季风气候，夏季和冬季温度都不是太极端，而且日照充沛，湿度和降水也较适宜。常年风力不大，盛行西北风。除特殊天气过程影响以外，当地气候适宜旅游。

1.1气温沂南县历年平均气温13.4 ℃，历年极端最高气温41.8 ℃，极端最低气温-16.0 ℃，最冷是1月，月平均气温-1.3 ℃，最热是7月，月平均气温26.0 ℃。高温日数(日最高气温≥35 ℃)平均3.9d，主要集中在5～9月，其中7月最多，平均1.6 d；低温日数(日最低气温≤-10 ℃)平均0.1 d，主要集中在1月。

1.2湿度沂南县历年平均相对湿度是66%，月平均相对湿度在56%～81%。其中月最小相对湿度是56%，为3月；月最大相对湿度是81%，为7月。

1.3风速沂南县年平均风速是2.2 m/s，月平均风速在1.8～2.8 m/s。其中冬季(12月到次年2月)平均2.1 m/s，春季(3～5月)平均2.7 m/s，夏季(6～8月)平均2.1 m/s，秋季(9～11月)平均1.9 m/s。最大平均风速出现在4月，为2.8 m/s，最小平均风速出现在10月，为1.8 m/s。大风日数为0.4 d，集中在春季。

1.4降水沂南县年平均降水量 766.1 mm，主要集中在6～8月，占全年的64%。其中 7月最多，为200.7 mm，最少为1月，为10.4 mm。降水量≥25 mm日数为8.9 d，7月最多，为 3.0 d；降水量≥50 mm日数为2.4 d，7月和8月最多，为0.8 d。

1.5日照沂南县年平均日照时数为2 287.0 h，日平均6.26 h，平均日照百分率52%， 5月份最大，为57%，7月份最小，为40%。

2资料与评价方法

2.1资料来源通过查询山东省气候中心下发的沂南县近30年气候资料得出以下详细数据(表1)。表中T为各月平均气温，单位 ℃；F为各月平均相对湿度，单位%；V为各月平均风速，单位m/s；S为各月平均日照时数，单位h。

2.2温湿指数温湿指数(THI)[15]是通过温度和湿度的综合来反映人体与周围环境的热量交换，是人类气候感受的第一指标。公式为:

THI=(1.8t+32)-0.55(1-f)(1.8t-26)

(1)

式中，t为月平均温度(℃)，f为月平均相对湿度(%)。基于人体感觉的温湿指数分级见表2。

2.3 风效指数风效指数(WEI)是风寒指数的升级，指的是风速和气温对裸露人体的影响，其物理意义是指皮肤为33 ℃时，体表与周围环境之间进行的热交换，即体表单位面积的散热量(正值为吸热，负值为散热)。公式为:

(2)

式中，v为风速(m/s)，t为气温(℃)，s为日照时数(h/d)。风效指数等级划分见表3。

表1沂南县1981～2010年30年气温、相对湿度、风速、日照时数月平均值

Table 1Monthly mean of temperature relative humidity, wind speed and sunshine hours in Yinan County during 1981-2010

月份MonthTFVS1Jan.-1.3602.0160.42Feb.1.5582.3162.13Mar.6.9562.7196.64Apr.14.1562.8221.05May19.8622.6246.86Jun.23.7692.3212.67Jul.26.0812.0176.88Aug.25.3811.9195.29Sept.21.0741.8196.110Oct.15.0671.8193.311Nov.7.4642.0164.712Dec.0.9622.0161.4

表2　温湿指数及赋值标准

2.4着衣指数上述温湿指数和风效指数均指的是人体裸露时的影响，但是要综合考虑人体代谢和穿衣面料等客观因素，所以引进了着衣指数(ICL)这个概念。它的物理意义指的是衣料的热阻尼值，单位是CLO，定义为衣料内外层温差为0.155 K时(0 ℃=273.13 K)，每秒单位平方米衣料1 J热量通过的热阻尼[15]。公式为：

(3)

式中，H为人体代谢率的75%(W/m2),取轻活动量代谢率为116 W/m2，则H=87 W/m2。α表示人体对太阳辐射的吸收情况，与人体活动姿势、衣服反照率以及太阳的直接辐射、散射和反射分量有关，该研究取最大值0.06；R表示垂直于阳光的单位面积表面所接受的太阳辐射，根据世界气象组织的推荐，取1 367 W/m2；∂是太阳高度角，太阳高度角是随着太阳直射点的移动而不断变化的，∂=90°-(当地纬度-正午太阳直射点纬度A)，其中沂南县的纬度是35°27’，正午太阳直射点的纬度南半球为负值，北半球为正值。四季分别取春秋分、夏至、冬至日的太阳直射点，则A分别为0°、0°、23°30＇、-23°30’，则夏季∂=78°03’，冬季∂=31°03’，春秋季 ∂=54°33’。着衣指数等级划分见表4。

表4　着衣指数及赋值标准

2.5舒适度综合评价指数上述3个指数分级标准和赋值情况均参考了相关文献，但是这3个指数单独一个都不能完全评价气候资源，所以综合考虑这3个指数，比如在炎热季节或地区要着重考虑温湿指数，在寒冷季节或地区要着重考虑风效指数。针对沂南县的实际情况和旅游部门专家分析，构建一个相对适合沂南县的旅游气候舒适度综合评价指数CCI[4,14]：(3个指数的权重分别取值为0.5、0.2、0.3)。

CCI=0.5NTHT+0.2NWEI+0.3NICL

(4)

式中，NTHI、NWEI、NICL分别代表温湿指数、风效指数、着衣指数的赋值。最终的计算结果见表5。“√”标注了舒适和较舒适的月份。

表5沂南县舒适度综合评价指数

Table 5The comprehensive evaluation index of comfort degree in Yinan County

月份MonthNTHINWEINTCLCCI1Jan.36-729√2.4-3.12Feb.40-688√2.2-2.63Mar.48-575√1.9-1.94Apr.58√-397√1.4√-0.85May.66√-246√0.9√0.26Jun.72√-156√0.7√1.27Jul.77-108√0.5√2.28Aug.75√-116√0.6√1.79Sept.68√-209√0.8√0.210Oct.59√-342√1.3√-0.811Nov.48-531√1.8-1.912Dec.39-679√2.3-3.1

2.6分析结果根据表5数据，绘制沂南县全年各月CCI指数分布图(图1)，可以更直观地看出沂南县全年各月的旅游舒适度综合评价指数情况，定义：1≥CCI≥-1为舒适，2≥CCI≥1和-1≥CCI≥-2为较舒适，CCI≥2和CCI≤-2为不舒适。沂南县旅游舒适度综合评价指数呈“∧”型分布趋势，即沂南地区因为冬季较寒冷，西北风影响大，舒适度较低，集中在12月下旬至次年4月，不适合旅游；夏季8月中旬因炎热和日晒，舒适度低，也不适合旅游；5月中旬至6月下旬、10月至11月中旬舒适度高，很适合旅游；7月至8月上旬和8月下旬至10月，舒适度适中，也可以选择出行。整体来说，沂南地区处于鲁南，温带气候明显，也没有特别寒冷或者炎热的季节，旅游舒适期较长。

图1　沂南县全年各月CCI指数分布图Fig.1　Distribution of CCI index in each month of whole year in Yinan

3舒适度综合指数年代际变化

结合沂南县1981～2010年30年资料分析3个年代际的数据变化。分析方法和该研究30年的数据分析方法一样。

3.11981～2010年30年年代际分析原始数据资料1981～2010年的气温、相对湿度、风速、日照时数月平均值如表6～8所示。

3.21981～2010年30年年代际CCI数据分析按照以上数据计算公式和方法，得出3个年代际的CCI数据，结果如表9和图2所示。

表61981～1990年10年气温、相对湿度、风速、日照时数月平均值

Table 6Monthly mean of temperature, relative humidity, wind speed, sunshine hours during 1981-1990

月份MonthTFVS1Jan.-1.7611.9167.32Feb.0.6572.1163.33Mar.6.1552.6200.74Apr.14.0552.6230.55May20.0622.5257.36Jun.23.5692.3221.17Jul.25.9811.9177.48Aug.25.5801.7220.79Sept.20.9731.7208.310Oct.14.8681.6202.411Nov.7.3651.9171.512Dec.0.4611.8169.9

表71991～2000年10年气温、相对湿度、风速、日照时数月平均值

Table 7 Monthly mean of temperature, relative humidity, wind speed, sunshine hours during 1991-2000

月份MonthTFVS1Jan.-1.1602.1160.52Feb.1.8552.5177.23Mar.6.6583.0192.54Apr.14.0583.1219.45May19.6613.0251.36Jun.23.7682.6221.17Jul.26.3812.4202.08Aug.25.2832.1201.59Sept.21.0732.0204.210Oct.14.9662.0200.111Nov.7.4672.2158.512Dec.1.4632.1165.1

表82001～2010年10年气温、相对湿度、风速、日照时数月平均值

Table 8 Monthly mean of temperature, relative humidity, wind speed, sunshine hours during 2001-2010

月份MonthTFVS1Jan.-1.1592.1152.62Feb.2.2612.3145.63Mar.7.5542.9196.64Apr.14.2552.7212.95May19.9632.3231.96Jun.23.9682.1195.57Jul.25.9801.8150.38Aug.25.1801.9162.89Sept.21.0751.7175.910Oct.15.2671.7177.611Nov.7.5622.0163.912Dec.0.7612.2148.8

3.31981～2010年年代际数据分析结论比较从上图可以看出，30年的年代际变化总体来说不大，30年来都没有特别寒冷或者炎热的季节，旅游舒适期较长。这一点符合这个纬度温带大陆性气候特点。但是每个年代际也都有各自的特点。若以30年的变化曲线为基准看，1981～1991年年代际曲线离散较大，表明冬天和夏天舒适度都有所降低。而1991年之后的2个年代际接近30年的平均值。近20年冬季的CCI指数离散明显呈递减趋势，表明旅游舒适度更舒适，可以理解为气候在变暖。这有一部分原因是城市建设密集度增大，造成原始数据采集较30年前受影响较大。

表9　沂南县1981～2010年3个年代际的CCI数据

图2　沂南县1981～2010年3个年代记和30年CCI曲线Fig.2　Three decadal and thirty years CCI curve in Yinan County during 1981-2010

4结语

沂南县旅游资源丰富，旅游舒适期也相对较长，这两方面对沂南县旅游业发展都起到了很好的促进作用。从旅游舒适度指数来看，最佳旅游季节为春季和秋季，其中 5月和10月最适宜，6～9月较适宜。5～10月是旅游黄金期，在国内提倡以节假日出行刺激消费的环境氛围下，沂南县当地政府应该充分利用资源优势，大力发展旅游业及周边产业。

从温湿指数、风效指数、着衣指数以及舒适度综合评价指数来看，均有各自的缺陷性。前3个指数单独使用都不能全面反映一个地区的气候综合状况，而舒适度综合评价指数的缺陷是3个指数的权重比例难以明确。权重是由沂南县旅游部门的专家和部分民众调查的结果分析而得，因为存在职业和文化层次的差异，个人对舒适度的感受也不尽相同，没有一个明确的量化，所以必然会给最后的分析带来一定误差。

从预报角度考虑，对于目前备受关注的紫外线指数、雾霾指数、辐射指数等，舒适度综合评价指数都没有考虑进去，这就需要学者们进一步研究，建立适应时代发展的综合评价指数模型。

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