河北省夏季旅游氣候舒適度評(píng)價(jià)

（承德市氣象局，承德市，067000） 王朋朋 薛思嘉 陸倩 譚國(guó)明 張曉輝 周世茹 易永力 孟旭芹

河北省地處華北，北依燕山，南望黃河，西靠太行，外環(huán)渤海，是我國(guó)旅游資源大省。氣候是決策人們旅游出行的重要指標(biāo)，氣候舒適性是影響一個(gè)地區(qū)旅游業(yè)發(fā)展的重要因素，溫度的高低、濕度是否適宜以及太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱影響著人們對(duì)旅游目的地的選擇，適宜的氣象條件能消除人的疲勞，使人的體力和精力能較快地恢復(fù)，甚至能夠使一些疾病得到緩解和治愈（柏秦鳳等，2009）。有關(guān)旅游氣候舒適性，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已有諸多報(bào)道，如Terjung 早在1966年已提出氣候舒適度指數(shù)的概念，加拿大氣象局建立了舒適性指數(shù)測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)模型（Houghton，1985），Richardson和Loomis分析了氣溫對(duì)游客旅游需求的影響（2004）。國(guó)內(nèi)也有相關(guān)學(xué)者利用不同評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)國(guó)內(nèi)的旅游景點(diǎn)及地區(qū)的旅游氣候資源進(jìn)行評(píng)價(jià)（張波等，2017；馬麗君等，2011；張瑩等，2013；孫根年等，2014 彭貴康等，2010；彭林英，2011；彭潔等，2011；黨冰等，2013；牛廣山等，2009）。關(guān)于河北省旅游氣候舒適度的研究已有諸多報(bào)道，如龔宇（2009）通過(guò)利用唐山不同旅游區(qū)30年氣象資料，對(duì)各月旅游氣候舒適度進(jìn)行了分析；張從哲（2011）分析了木蘭圍場(chǎng)國(guó)家森林公園旅游環(huán)境變化特征；賈蓓西（2012）分析了河北省主要旅游城市的旅游最適宜期。

前人的研究更多局限于對(duì)某旅游景區(qū)或某市旅游氣候舒適度的評(píng)價(jià)，為了更進(jìn)一步了解河北省旅游氣候資源精細(xì)化時(shí)空分布特征，本文利用1980～2017 年11 市氣象站逐日觀測(cè)資料，分析了河北省各市溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、穿衣指數(shù)和旅游氣候舒適指數(shù)，揭示了河北省旅游氣候適度的時(shí)空變化特征，為合理開(kāi)發(fā)旅游資源、合理安排旅游出行時(shí)間提供科學(xué)依據(jù)，此外也是宣傳河北省旅游特色，提高旅游知名度的有效途徑。

1 資料與方法

1.1 資料

采用資料為河北省19801～2017年11市氣象站逐日平均氣溫、平均相對(duì)濕度、平均風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)等觀測(cè)資料。

1.2 方法

采用溫濕指數(shù)(THI)、風(fēng)效指數(shù)(K)、穿衣指數(shù)(ICL)以及旅游氣候舒適度（C）評(píng)價(jià)1980～2017 年河北省旅游氣候舒適度（賈蓓西等，2012；崔峰等，2013；馬麗君等，2010），普遍公認(rèn)的計(jì)算方法如下：

1.2.1 溫濕指數(shù)

溫濕指數(shù)表征溫度和濕度對(duì)人體舒適度的影響，當(dāng)溫度適宜時(shí)，濕度對(duì)人體舒適程度的影響不顯著，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，空氣濕度對(duì)人體舒適程度的影響開(kāi)始顯著（郭英之等，2003）。

表1 1980～2017年河北省夏季溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和穿衣指數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及賦值

上式中：THI 為溫濕指數(shù)，t 為氣溫（℃），f 為相對(duì)濕度（%）。

1.2.2 風(fēng)效指數(shù)

風(fēng)效指數(shù)表征不同風(fēng)速、氣溫和日照環(huán)境下對(duì)人體舒適程度的影響，反映體表與周?chē)h(huán)境熱交換的過(guò)程，其值為正表示體表吸熱，為負(fù)表示散熱（范業(yè)正等，1998）。

上式中，t為氣溫（℃），v為風(fēng)速（m/s），h為日照時(shí)數(shù)（h/d）。

1.2.3 著衣指數(shù)

著衣指數(shù)表征人體著裝的熱阻尼值，單位為CLO，CLO 表示為衣料內(nèi)外的溫度差為0.155K 時(shí)，每秒內(nèi)單位平方米衣料1 焦耳熱量通過(guò)的熱阻尼（劉清春等，2007）。

上式中，t為氣溫（℃），H為人體代謝率的75%，取輕活動(dòng)量下的代謝率H=87W/m2；a表示人體對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收情況，本文取a=0.06；R表示垂直于陽(yáng)光的單位面積表面所接受的太陽(yáng)輻射，依照世界氣象組織的推薦，取1367W/m2；?是太陽(yáng)高度角，設(shè)某地的緯度為ψ，則夏季?=90°-ψ+23°26'，冬季?=90°-ψ-23°26'，春秋季?=90°-ψ；v為風(fēng)速（m/s）。

1.2.4 旅游氣候舒適度指數(shù)

參考馬麗君等（2009）以溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)和著衣指數(shù)為基礎(chǔ)，采用專(zhuān)家打分和層次分析法確定各分指數(shù)的權(quán)重，建立了一個(gè)新的旅游氣候舒適性綜合評(píng)價(jià)模型，其計(jì)算公式如下：

上式中，C 為旅游氣候舒適度指數(shù)，XTHI、XK和XICL分別為溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和穿衣指數(shù)的分級(jí)賦值，0.6、0.3、0.1為各分指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。其中7≤C≤9為舒適5≤C＜7為較舒適；3≤C＜5為較不舒適；1≤C＜3為不舒適。各指標(biāo)分級(jí)及賦值如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 各指數(shù)和旅游氣候舒適度年際變化

圖1 為河北省1980～2017 年夏季溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、著衣指數(shù)和旅游氣候舒適度的年際變化特征。從圖1a 中可知河北省夏季溫濕指數(shù)總體呈上升-降低-上升的趨勢(shì)，其中7月河北省溫濕指數(shù)最高，最大值出現(xiàn)在1991 年，為75.34，最小值為2004年，為70.89，38 年其間7 月溫濕指數(shù)平均值為73.14，結(jié)合表1 中溫濕指數(shù)對(duì)應(yīng)感覺(jué)程度來(lái)看，河北省7 月大部分時(shí)間段處于偏熱、較舒適范圍，1990～1992年7月溫濕指數(shù)均超過(guò)75，屬于悶熱、不舒適；河北省6 月溫濕指數(shù)最低，最小值出現(xiàn)在2008 年，為67.68，最大值出現(xiàn)在1992 年，為72.11，結(jié)合表1，河北省1980、1981 年和1999～2013 年6 月處于暖、舒適階段，其他年份均為偏熱、較舒適階段；8月溫濕指數(shù)最大值出現(xiàn)在1991年，為73.12，最小出現(xiàn)在2004 年，為68.70，結(jié)合表1 可以看出，2000～2010 年河北省8 月處于暖、舒適階段，其他均處于偏熱、不舒適階段。

圖1b 為河北省1980～2017 年夏季風(fēng)效指數(shù)年際變化特征，可以看出38年風(fēng)效指數(shù)呈降低-升高-降低的趨勢(shì)，其中6 月風(fēng)效指數(shù)最低，變化范圍在-203.58～-143.68 之間，大部分時(shí)段為暖熱階段，2004、2008、2009 年為暖階段；7、8 月風(fēng)效指數(shù)普遍大于6 月，在-190.85～-129.58 之間變化，均屬于暖熱階段。

圖1c 表示河北省1980～2017 年夏季著衣指數(shù)的變化特征，可以看出6月份著衣指數(shù)最高，平均值為0.72，最大值出現(xiàn)在2004年，值為0.82，最小值出現(xiàn)在1991 年，值為0.94，根據(jù)表1 劃分原則，普遍著裝為襯衫和常用便服；7、8 月份著衣指數(shù)數(shù)值差異不大，在0.59～0.78 范圍內(nèi)變化，大部分時(shí)段著裝為輕便的夏裝，在1988 年7 月、1989～2010 年6 月和7月著衣指數(shù)均高于0.7，根據(jù)表1，普遍著裝均為襯衫和常用便服。

圖1d為旅游氣候舒適度的變化范圍，從圖中可以看出河北省1980～2017 年檢，夏季中6 月旅游氣候舒適度指數(shù)最高，平均值為5.50，結(jié)合表1得出屬于較舒適范疇，38 年間最大值出現(xiàn)在2008年，值為6.00，屬于較為舒適，最小值出現(xiàn)在2017 年，值為4.81，屬于較不舒適范疇，較不舒適占97%；7月旅游氣候舒適度指數(shù)最低，全月平均值為4.37，最大、最小值分別出現(xiàn)在1982 和2017 年，值分別為4.98 和3.36，均屬于較不舒適范疇；8 月旅游氣候舒適度指數(shù)大小介于6、7 月份之間，在3.99～5.51 之間，最大值、最小值分別出現(xiàn)在2004年和2017年，其中較舒適階占41.94%，其余年份均為較不舒適范疇。

圖1 1980～2017年河北省夏季溫濕指數(shù)（a）、風(fēng)效指數(shù)（b）、著衣指數(shù)（c）和旅游氣候舒適度指數(shù)（d）的年變化趨勢(shì)

2.2 各指數(shù)和旅游氣候舒適度日變化

圖2 為河北省1980～2017 年夏季溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、穿衣指數(shù)和旅游氣候舒適度的日數(shù)變化。從圖中可以看出溫濕指數(shù)隨著日序的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，最大值出現(xiàn)在夏季的第59 天，值為74.35，屬于偏熱，較舒適范疇，最小值出現(xiàn)在第2天，值為67.18，屬于暖，舒適范疇，其中第1～17 和87～92 天屬于暖，舒適范疇，其余時(shí)段屬于偏熱，較舒適范疇。風(fēng)效指數(shù)隨日序的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，最大值出現(xiàn)在第72 天，值為-118.67，屬于暖熱階段，最小值出現(xiàn)在第1天，值為-206.66，屬于暖階段，其余時(shí)間均為暖熱階段。穿衣指數(shù)隨日序的增加呈先降低后升高的趨勢(shì)，最小值出現(xiàn)在第59天，值為0.53，屬于著輕便的夏裝階段，最大值出現(xiàn)在第1 天，值為0.83，屬于著襯衫和常用便服階段，其中1～16d、22～23d 和87～92d 為著襯衫和常用便服階段，其余時(shí)段均為著輕便的夏裝階段。旅游氣候舒適度指數(shù)隨日序呈先降低后升高的趨勢(shì)，最小值出現(xiàn)在第59天，值為3.93，屬于較不舒適階段，最大值出現(xiàn)在第1 天，值為6.29，屬于較舒適階段，26～79d屬于較不舒適階段，其余時(shí)段均為較舒適。

圖2 1980～2017年河北省夏季溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、著衣指數(shù)和旅游氣候舒適度指數(shù)候變化

2.3 各指數(shù)和旅游氣候舒適度的空間變化

表2 為河北省11 市1980～2017 年夏季溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、穿衣指數(shù)和旅游氣候舒適度的變化規(guī)律。從表中可以看出6月河北省各市溫濕指數(shù)在68.75～73.95 之間，北部承德市、張家口市處于“暖，舒適”區(qū)域，其余地區(qū)均處于“偏熱，較舒適”區(qū)域；7月溫濕指數(shù)處于72.89～78.14 之間，北部承德市、秦皇島市、唐山市和張家口市處于“偏熱，較舒適”區(qū)域，中南部石家莊市、邢臺(tái)市、廊坊市、衡水市、邯鄲市、滄州市和保定市7月處于“悶熱，不舒適”區(qū)域；8月全省溫濕指數(shù)處于70.79～75.85之間，北部及中部承德市、秦皇島市、唐山市、張家口市、廊坊市、滄州市和保定市8月處于“偏熱，較舒適”區(qū)域，其他地域均處于“悶熱，不舒適”區(qū)域。

表2 1980～2017年河北省夏季溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、穿衣指數(shù)和旅游氣候舒適度的空間變化

6月全省風(fēng)效指數(shù)處于-149.14～-87.35之間，最大值、最小值分別出現(xiàn)在邯鄲市和承德市；7月全省風(fēng)效指數(shù)處于-117.53～-67.81之間，最大值、最小值分別出現(xiàn)在邢臺(tái)市和張家口市，8 月全省風(fēng)效指數(shù)處于-123.32～-82.32，最大值、最小值分別出現(xiàn)在邯鄲市和張家口市，全省各市6、7、8 月均處于“暖熱”區(qū)域。

6 月全省穿衣指數(shù)處于0.51～0.76 之間，北部承德市、張家口市于6月通常著“襯衫和常用便服”，其余中部及南部大部分地區(qū)著衣指數(shù)處于0.51～0.69之間，6 月屬于著“輕便的夏裝”區(qū)域；7 月全省各市穿衣指數(shù)處于0.34～0.57 之間，除北部承德市、秦皇島市、張家口市屬于普遍著“輕便的夏裝”區(qū)域外，其余各市均屬于普遍著“短袖開(kāi)領(lǐng)衫”區(qū)域；8 月全省各市穿衣指數(shù)處于0.38～0.50之間，全省普遍屬于著“短袖開(kāi)領(lǐng)衫”區(qū)域。

6 月全省旅游氣候舒適度處于5.18～6.18 之間，唐山市為旅游氣候舒適度最高地區(qū)，承德市、秦皇島市、唐山市屬于“較舒適”區(qū)域，其余地區(qū)均為“較不舒適”區(qū)域；7 月全省旅游氣候舒適度處于4.11～5.56 之間，秦皇島市為旅游氣候舒適度最高地區(qū)，承德市、秦皇島市、唐山市和張家口市于7月均屬于“較舒適”區(qū)域，其余市均屬于“較不舒適”區(qū)域；8月河北省旅游氣候舒適度處于4.70～5.31之間，秦皇島市為旅游氣候舒適度最高地區(qū)，承德市、秦皇島市、唐山市、張家口市和廊坊市屬于“較舒適”區(qū)域，其余地區(qū)均為“較不舒適”區(qū)域。

3 結(jié)論

從不同方面旅游氣候舒適情況出發(fā)，分析河北省不同時(shí)間、空間分布情況下的溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和穿衣指數(shù)，并在此基礎(chǔ)上引用旅游氣候舒適度模型，對(duì)河北省旅游氣候舒適度進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明：

（1）河北省夏季溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)于6 月最低，穿衣指數(shù)、旅游氣候舒適度指數(shù)成相反的趨勢(shì)。從溫濕指數(shù)來(lái)看，6 月“暖，舒適”年份多于7 月和8月，從風(fēng)效指數(shù)來(lái)看，6月“暖”年份多于7月和8月，從穿衣指數(shù)來(lái)看，6～8月穿衣情況從“襯衫和常用便服”向“輕便的夏裝”過(guò)度。

（2）河北省夏季旅游氣候最舒適階段為第1～25d 和第80～92d，其余時(shí)段旅游氣候舒適度指數(shù)均為“較不舒適”。

（3）河北省各市旅游氣候舒適度的分布表明，河北省6 月旅游氣候舒適度普遍高于7、8 月份，處于“較舒適”區(qū)域較多，6 月為河北省夏季旅游最佳季節(jié)，6 月于北部承德市、秦皇島市、唐山市旅游出行優(yōu)于其他地區(qū)；7月于承德市、秦皇島市、唐山市、張家口市旅游出行優(yōu)于其他地區(qū)，8月于承德市、秦皇島市、唐山市、張家口市和廊坊市旅游出行優(yōu)于其他地區(qū)。

河北省南北跨度大，氣候資源豐富（劉玉平等，2006；李寶國(guó)等，2005；崔婷茹等，2017；趙鎖江等，2005），本文僅從溫濕、風(fēng)效等方面分析了河北省夏季各月份旅游的適宜程度，此外，本文未考慮的海拔高度、天陽(yáng)輻射情況和晝夜溫差等，也是影響旅游舒適度的因子。同時(shí)，河北省地理?xiàng)l件復(fù)雜，尤其承德市、張家口市山脈居多，交通出行便利與否也是影響旅游舒適程度的重要因子，因此本文在一定程度上為河北省夏季旅游活動(dòng)和開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，加以考慮當(dāng)?shù)貙?shí)際自然、社會(huì)情況，從而得到高效、高質(zhì)量的人體舒適度氣象服務(wù)。