廣西大明山景區(qū)氣候特點及氣象指數(shù)研究

黃歸蘭，黃增俊，黃磊，鄭賢，周惠文

（南寧市氣象局，廣西南寧530028）

1 引言

隨著人們生活水平的提高，氣象指數(shù)對于人們衣食住行的指導意義愈加重要。特別在旅游景區(qū)，人們對于氣象指數(shù)產品的需求更為突出。它能給游客在衣行游玩等方面帶來針對性的指導，也給景區(qū)提高旅游服務質量提供科學參考。廣西大明山地處廣西武鳴縣東北部，平均海拔1200米，是國家4A級旅游景區(qū)?！稄V西壯族自治區(qū)旅游業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確將大明山建設成面向廣西、泛珠和東南亞的綜合性國家5A級旅游景區(qū)。

前人對于氣象指數(shù)的研究積累了不少經驗。郭曉寧等[1-3]選擇重要影響因子對景區(qū)的旅游氣象指數(shù)進行預報研究。董蕙靑等[4-7]根據(jù)本地氣候特點研究出了適合本地化的著裝厚度穿衣指數(shù)。但各地氣候特點不同，特別對于山區(qū)氣候特征明顯的大明山景區(qū)，氣象指數(shù)的適用性有待考究。本文選取成熟的氣象指數(shù)算法，結合現(xiàn)行業(yè)務文件規(guī)定，對大明山景區(qū)旅游氣象指數(shù)、穿衣指數(shù)進行適用性研究，并對大明山霧凇進行粗略的分析，嘗試設計了霧凇指數(shù)，為完善景區(qū)旅游氣象服務提供新的思路和方法。

2 景區(qū)站點介紹

大明山旅游景區(qū)在不同高度處布設了3個四要素區(qū)域氣象自動站。依海拔高度從低到高，分別為燈籠花苑、天坪、觀日山莊，分別位于640m，1237m，1502m。建站時間均為2006年7月。

3 景區(qū)溫雨風特點

據(jù)自動站數(shù)據(jù)統(tǒng)計，大明山觀日山莊和燈籠花苑年均雨量分別為1222mm、1346mm，而天坪站年均降水量達2022mm，差異顯著。從各月平均降水量分析，如圖1所示，對于觀日站和天坪站，7月雨量最多。而燈籠站8月雨量最多。除8月，天坪站多雨的趨勢在各月表現(xiàn)得都較明顯，即每月天坪站平均降雨量均多于另外兩站。圖1表明，6至8月景區(qū)降雨最密集，景區(qū)在此時段應加強防范強降雨造成的各類災害。

圖1 大明山旅游景區(qū)自動站月雨量分布圖

如圖2所示，海拔高度位于640米的燈籠站與1502米的觀日站相比，各月平均氣溫之差在2.73～5.15℃。夏秋季節(jié)差異普遍在4℃左右。人體最舒適的體感溫度為18～23℃，景點密集的天坪站5至9月平均氣溫正好處于人體最舒適的氣溫中，是避暑納涼的好去處。如圖3，觀日站常年維持3至4級風速。天坪站和燈籠站，常年維持2至3級風速。天坪站的月平均風速最小，維持在2級左右，此風速給人體感舒適。

4 氣象指數(shù)研究

4.1 大明山旅游氣象指數(shù)

旅游氣象指數(shù)是綜合各方面旅游影響因子的綜合性指數(shù)。其中包括降水、氣溫、風力等氣象影響因子，還包括人文影響因子如大明山山花節(jié)、避暑旅游節(jié)等。本文借鑒文獻[2]設計思路，運用打分法，得出大明山旅游氣象指數(shù)Z：

圖2 大明山旅游景區(qū)自動站月平均氣溫分布圖

圖3 大明山旅游景區(qū)自動站月平均風速分布圖

Z=A＋B＋C＋D＋E（1）

如式（1）所示，A為預報白天的天氣，B為預報白天的最高氣溫，C為預報風力到達6級及以上大風，若有則為-20，若無則為0。D為進入3月山花季節(jié)，若有則為10，若無則為0。E為進入7月中下旬避暑旅游節(jié)，若有則為10，若無則為0。具體的打分方案如表1和表2所示。

根據(jù)減災司關于氣象部門常用生活氣象指數(shù)產品暫行技術規(guī)范的通知，對穿衣指數(shù)進行4級分類，結合Z實際的算法和結果取值范圍，如表3所示。

根據(jù)公式對大明山景區(qū)的旅游氣象指數(shù)進行回算，選取天坪站2008～2013年共2083d（不包括出現(xiàn)故障的情況）資料進行運算。結果顯示，適宜旅游的天數(shù)占絕大多數(shù)，為71%，較適宜旅游天數(shù)占15%。表明了大明山旅游氣象適宜度高，天氣宜人，是適合旅游的風景勝地。不適宜旅游天數(shù)僅為14%，不適宜的氣象條件通常為氣溫較低且伴有降水或是有較強降水。對最近的2014年的資料進行運算，結果顯示適宜旅游天數(shù)為72%，較適宜旅游天數(shù)占16%，不適宜旅游天數(shù)12%，與前面的回算結果相差不大。

表1 日間天氣對旅游氣象指數(shù)的打分標準

表2 日間最高氣溫對旅游氣象指數(shù)的打分標準

表3 旅游氣象指數(shù)等級內涵及Z值設置

對各月旅游氣象指數(shù)均值及適宜旅游日數(shù)百分比進行運算，如圖4所示，對于旅游氣象指數(shù)月均值而言，數(shù)值越高越有利于旅游。7月月均值最高，為78.2。10月次高，為76.4?？梢姡?月和10月的旅游適宜度最高，適合舉辦各類旅游活動。對于適宜旅游日數(shù)百分比而言，9月適宜旅游日數(shù)占91.2%，10月次高，為90.3%。以上結果與實際相符，9月和10月也是大明山旅游景區(qū)最適宜旅游的月份，表明以上方案和算法適合用來對大明山景區(qū)的旅游氣象指數(shù)進行預報。

4.2 大明山穿衣指數(shù)

大明山氣候具有明顯的山區(qū)氣候特征，早晚溫差大，氣溫與城市有較大差異。以天坪站為例，天坪站與南寧城區(qū)站月平均氣溫差值除11月份為0.65℃，其余月份均維持在4.9～7.7℃，表明大明山氣溫與南寧城區(qū)差異顯著。因此，針對大明山研究適合景區(qū)的穿衣指數(shù)，對于游客出行具有較好的指導作用。根據(jù)文獻[7]公式（略），對穿衣指數(shù)H進行運算。根據(jù)暫行技術規(guī)范的要求，對穿衣指數(shù)進行7級分類，如表4所示，

圖4 旅游氣象指數(shù)月均值（實線，單位：分值）及適宜旅游日數(shù)百分比（虛線，單位：%）月變化圖

表4 大明山穿衣指數(shù)等級及H值設置

本文選取了2008～2014年的天坪站和南寧城區(qū)站氣象要素資料進行回算，分析景區(qū)穿衣指數(shù)月變化特征，對比城市及山區(qū)穿衣指數(shù)的異同。經與大明山上的工作人員比對，與實際感受相符，表明了此公式適用于大明山景區(qū)。

如圖5所示，對于大明山景區(qū)而言，春季和秋季穿衣指數(shù)跨度最大，春季為一至四級，秋季為二至五級；夏冬季穿衣指數(shù)跨度最小，夏季為五級，冬季為一級。對于南寧城區(qū)而言，也是春秋兩季跨度較大，為四至七級，夏季為七級，冬季為一至二級。通過對比，南寧城區(qū)和大明山同月份穿衣指數(shù)等級相差2～3個等級，12月和2月差異最大，表明了大明山景區(qū)加強穿衣指導的必要性。

圖5 大明山景區(qū)、南寧市區(qū)穿衣指數(shù)月變化特征對比（單位：mm）

4.3 大明山霧凇指數(shù)

由于景區(qū)缺乏霧凇觀測資料，本文搜集整理近5年來的大明山8次出現(xiàn)霧凇的時間確立為8個霧凇日。由于樣本少，且沒有霧凇開始和終止時間，無法運用統(tǒng)計方法統(tǒng)計。這8個霧凇日均發(fā)生在12月和1月。通過對霧凇的研究發(fā)現(xiàn)，這8個霧凇日中地面系統(tǒng)有7次為冷高壓脊控制，1次為高壓后部控制。850hPa中有4次桂中有切變線，2次為偏南氣流控制，2次為偏北氣流控制。500hPa為平直西風控制或是弱西北氣流控制。因大明山沒有霧監(jiān)測的資料，只能利用大明山周圍的氣象觀測站（上林、賓陽、武鳴、隆安）的資料作為參考。8個霧凇日中有5個霧凇日伴隨著四個周圍站點不同程度出現(xiàn)霧的情況。

已有研究表明［10-12］，霧凇天氣與氣溫、風速、相對濕度存在較好的相關，因此選取天坪自動站實況資料的氣溫、十分鐘風向、十分鐘風速及ECMWF實況場插值到武鳴站（59237）上的850hPa相對濕度、850hPa溫度、地面氣壓，以及運用距離平方反比方法把廣西6個探空站的850hPa溫度露點差、850hPa氣溫插值到武鳴站，對這8個霧凇日進行分析統(tǒng)計。如表5所示，為各氣象要素的統(tǒng)計結果。

參照霧凇觀測資料齊全的臺站研究結論和對大明山自動站及ECMWF分析場的統(tǒng)計結果，對霧凇指數(shù)W作了如下設計，如式（2）、表6和表7所示：

表5 大明山霧凇氣象要素及影響因子統(tǒng)計

表6 霧凇指數(shù)的影響因子打分標準

表7 霧凇指數(shù)的等級內涵及W值設置

S=W＋R＋T＋V＋P（2）

W值為判斷是否為霧日，通過判斷當日早08時，大明山周圍的站點上林、武鳴、賓陽、隆安4個站點是否出現(xiàn)霧的情況。R值取ECMWF預報場預報日插值到武鳴站的850hPa相對濕度。T值判斷氣溫的高低，取南寧市氣象臺對大明山天坪站點氣溫預報結果。V值取南寧市氣象臺對大明山天坪站點風力預報結果。P值取ECMWF預報場預報日插值到武鳴站的海平面氣壓。

5 小結

（1）大明山具有明顯的山區(qū)氣候特征，6至8月是景區(qū)降雨最密集的時段，景點密集的天坪站點具有明顯的多雨趨勢。5到9月是大明山人體最舒適的季節(jié)。觀日站，常年維持3-4級風速。天坪站和燈籠站，常年維持2-3級風速。

（2）對6年的資料進行運算，發(fā)現(xiàn)大明山適宜旅游的天數(shù)占71%，表明了大明山旅游氣象適宜度高。9月和10月是大明山最適宜旅游的月份。不適宜旅游天數(shù)僅為14%，不適宜的氣象條件通常為氣溫較低且伴有降水或是有較強降水。

（3）大明山春季和秋季穿衣指數(shù)跨度最大，春季為一級到四級，秋季為二級到五級；夏冬季穿衣指數(shù)跨度最小，夏季為五級，冬季為一級。大明山景區(qū)和南寧城區(qū)同月份穿衣指數(shù)等級相差2～3個等級，在著裝上有明顯的差異。

（4）通過統(tǒng)計大明山霧凇日的氣象要素，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)霧凇時，大明山濕度大、氣溫低、風速小的特點。從而設計霧凇指數(shù)，但由于缺乏霧凇觀測資料，今后將不斷調整完善。

［1］郭曉寧，王發(fā)科，李兵，等.格爾木昆侖旅游景區(qū)旅游氣象指數(shù)預報方法初探［J］.青?？萍迹?009，（5）：41-44.

［2］宋靜，姜有山，張銀意，等.連云港旅游氣象指數(shù)研究及其預報［J］.氣象科學，2001，（4）：480-485.

［3］司瑤冰，李云鵬，郭西峽等.內蒙古城市環(huán)境指數(shù)預報系統(tǒng)的研制［J］.內蒙古氣象，2003，（3）：33-36.

［4］董蕙青，鄧英姿，鄭宏翔.南寧市著裝厚度氣象指數(shù)預報［J］.廣西氣象，2000，21（3）：36-37.

［5］劉燕，張德山，竇以文.著裝厚度氣象指數(shù)預報［J］.氣象，1999，25（3）：13～15

［6］朱凌云，錢培東，錢鷹.無錫著裝氣象指數(shù)研究［J］.氣象科學，2001，（4）：468-473.

［7］葉樹春，朱炳勝，劉玉明，等.云浮地區(qū)著裝氣象指數(shù)預報［J］.廣東氣象，2005，27（3）：23-25-28

［8］鄧英姿，董蕙青，覃天信，等.紫外線指數(shù)及其預報技術介紹［J］.廣西氣象，2000，21（3）：38-40.

［9］《大氣科學辭典》編委會.大氣科學辭典［M］.北京：氣象出版社，1994.

［10］吳有訓，王進寶，王克勤，等.黃山雪、雨凇和霧凇的氣候特征［J］.氣象，1999，（2）：49-53.

［11］顧光芹，田國強，梁秀慧等.河北省霧凇和雨凇氣候特征及氣象條件分析［J］.氣象，2012，（5）：561-568.

［12］吳有訓，王進寶，王克勤，等.黃山光明頂雪、雨凇和霧凇的氣候特征研究［J］.氣象科學，1999，（3）：309-316.

［13］鄧英姿，胡宗煜，黎穎智.2008～2011年南寧冬春季霧天氣特征分析［J］.氣象研究與應用，2013，34（1）：21-23

［14］黎穎智，鄧英姿，劉世學，等.廣西高速公路霧預報系統(tǒng)設計與實現(xiàn)［J］.氣象研究與應用，2013，34（3）：43-46.

［15］鄧英姿，黎穎智，史彩霞.南寧平流霧并伴有毛毛雨天氣的邊界層特征［J］.氣象研究與應用，2014，35（2）：19-22.