粵北避暑生態(tài)氣候適宜性及高影響天氣分析

黃觀榮，羅燁泓，2，鄧裕強，李曹明

（1.廣東省韶關(guān)市氣象局，廣東 韶關(guān) 512028；2.成都信息工程大學(xué) 管理學(xué)院，四川 成都 610225；3.廣東省仁化縣氣象局，廣東 仁化 512300）

近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，原來純觀光的旅游方式已不能滿足人們的需要，集觀光、體驗、度假、休閑、康養(yǎng)等于一體的旅游形式日漸為群眾所青睞，其中避暑旅游便是熱點之一.避暑旅游是一種典型的以氣候作為特色旅游資源吸引游客的旅游方式.當(dāng)前國內(nèi)學(xué)者構(gòu)建了多種避暑旅游適宜性評價體系，如吳普等以氣候舒適度、旅游休閑度、游客滿意度和綜合風(fēng)險度4個指標(biāo)構(gòu)建了避暑旅游指數(shù)概念模型及評價指標(biāo)體系［1］；劉逸以氣候綜合舒適度模型為基礎(chǔ)，通過修正氣溫、相對濕度、風(fēng)速等要素的理想值和權(quán)重建立了避暑旅游氣候舒適度模型［2］；徐中強等選取氣候條件和地形條件為指標(biāo)，采用層次分析法和GIS空間分析相結(jié)合的方法，對重慶市避暑適宜性作了評價［3］.

粵北位于廣東省北部，通指韶關(guān)、清遠(yuǎn)、河源、梅州4個地級市，氣候資源獨特，旅游資源豐富，生態(tài)環(huán)境優(yōu)美，譽為珠江三角洲“后花園”，緊鄰粵港澳大灣區(qū)，夏無酷暑，林茂水優(yōu)，空氣清新，物產(chǎn)豐富，交通便利，避暑旅游市場潛力巨大.為此，對粵北避暑適宜性進行分析評價具有十分重要的意義.目前國內(nèi)外對旅游氣候舒適度的研究已較為成熟［4-7］，然而避暑旅游目的地不僅與氣候舒適度有關(guān)，還與地形、生態(tài)環(huán)境條件有關(guān)［8］.筆者以氣候舒適度作為氣候指標(biāo)，海拔高度及坡度作為地形指標(biāo)，生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)作為生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，采用GIS空間分析法對粵北5—10月避暑適宜性進行等級區(qū)劃，并對其高溫、大風(fēng)、大雨以上降水高影響天氣進行分析，旨在對粵北避暑適宜性作出綜合研判，為決策者合理規(guī)劃避暑旅游景點和游客科學(xué)選擇避暑旅游目的地提供參考依據(jù).

1 資料與方法

采用韶關(guān)、清遠(yuǎn)、河源、梅州4個市共27個國家級氣象站2010—2019年5—10月逐日平均風(fēng)速、平均氣溫、平均最高氣溫、平均相對濕度以及最低氣溫，計算人體舒適度氣象指數(shù)（下稱BCMI指數(shù)），選取4～6級BCMI指數(shù)概率（即達(dá)到4～6級日數(shù)占5—10月總?cè)諗?shù)的比例）作為氣候指標(biāo)，結(jié)合數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（下稱DEM）和生態(tài)環(huán)境狀況指數(shù)（下稱EI指數(shù)），采用空間插值、柵格計算等GIS空間分析方法對粵北避暑旅游適宜性作出等級區(qū)劃.同時采用各氣象站逐日降水量、極大風(fēng)速、日最高氣溫，對粵北大雨以上降水日數(shù)（24 h降水量≥10 mm）、大風(fēng)日數(shù)（極大風(fēng)速≥13.8 m/s）、高溫日數(shù)（日最高氣溫≥35 ℃）進行分析，評估高影響天氣對粵北避暑旅游適宜性的影響.

（1）BCMI指數(shù)是表征體表與周邊環(huán)境的熱交換的生物氣象指標(biāo)，評價氣溫、風(fēng)速及相對濕度對人體的舒適感的影響［9］.公式為

式中，Ta、RH、V分別代表平均氣溫、平均相對濕度、平均風(fēng)速.

（2）人體舒適的感知程度不僅與氣溫、風(fēng)速、相對濕度等氣象因子有關(guān)，還與周邊環(huán)境其他因素有關(guān)，參考楊俊等避暑旅游基地適宜性綜合評價研究方法，綜合氣候指標(biāo)、地形指標(biāo)和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)建立避暑旅游適宜性綜合評價指數(shù)（I），對粵北避暑旅游適宜性作出等級區(qū)劃［10］.其計算公式為：

式中A、B、C分別代表氣候指標(biāo)、地形指標(biāo)和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，各指標(biāo)權(quán)重采用層次分析法確定，權(quán)重分別為0.616，0.14和0.244.其中地形指標(biāo)B中兩個指數(shù)（海拔和坡度）分別按0.75和0.25進行加權(quán)平均.

另外，代入上述計算前各指標(biāo)均經(jīng)過比值標(biāo)準(zhǔn)化處理，即：

式中Xb為標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)值，Xi為各市縣指標(biāo)值，Xmax為各市縣指標(biāo)值中的最大值.

2 結(jié)果分析

2.1 氣候條件分析

2.1.1 5—10月平均氣溫、平均最高氣溫及熱夜日數(shù)分析

從2010—2019年粵北5—10月平均氣溫分布（圖1（a））來看，粵北平均氣溫介于25.4～26.8 ℃之間，清遠(yuǎn)西北部處于低值區(qū)，清遠(yuǎn)中南部、梅州中南部處于高值區(qū)；5—10月平均最高氣溫分布（圖1（b））顯示，清遠(yuǎn)西北部最為涼爽，其次較涼爽的地區(qū)還有韶關(guān)西北部和南部、河源西北部，梅州東部最為炎熱.從2010—2019年粵北5—10月平均熱夜日數(shù)分布（圖1（c））來看，英德、曲江、陽山一帶熱夜日數(shù)明顯高于粵北其他地區(qū)，粵北多為山地，受山地氣候影響，出現(xiàn)熱夜（日最低氣溫≥28 ℃）日數(shù)整體較少.

圖1 2010—2019年粵北避暑氣候?qū)傩灾笜?biāo)空間分布

圖2 2010—2019年粵北地區(qū)人體氣象舒適度空間分布

2.1.2 5—10月BCMI指數(shù)分析

采用克里金插值方法對2010—2019年粵北27個國家站5—10月平均氣溫、平均相對濕度、平均風(fēng)速分別進行空間插值，再使用BCMI指數(shù)公式對插值柵格文件進行柵格計算，得到粵北BCMI指數(shù)分布（圖2（a））.可以發(fā)現(xiàn)，5—10月粵北BCMI指數(shù)處于72～74之間，即人體感受略偏熱，大部人感覺舒適.空間分布特征顯示，清遠(yuǎn)西北角的連山、連州、連州最為清涼，其次較清涼的有韶關(guān)大部分區(qū)域以及河源連平、和平，而清遠(yuǎn)中南部、河源東部和梅州大部熱感相對明顯.從粵北4～6級（4級：偏涼，大部分舒適；5級：最舒適；6級：偏熱，大部分人舒適）BCMI指數(shù)概率分布（圖2（b））可知，5—10月粵北BCMI指數(shù)出現(xiàn)4～6級概率均大于50%，其中清遠(yuǎn)西北部、韶關(guān)南部、河源西部達(dá)65%以上，韶關(guān)中北部、清遠(yuǎn)中南部、河源東部處于60～65%之間，梅州絕大部分地區(qū)低于53～60%.從氣候條件來看，清遠(yuǎn)連山、連州、連南，韶關(guān)翁源、新豐，河源連平、和平避暑適宜性優(yōu)于粵北其他地區(qū).

2.2 地形條件分析

根據(jù)氣溫垂直遞減速率，海拔每升高100 m，氣溫下降0.6 ℃，即海拔越高，夏季氣候越清涼.粵北地形多為山地丘陵，海拔對避暑適宜性的影響不容忽視.從海拔高度分布（圖3（a））可知，粵北大部分區(qū)域海拔低于600 m，海拔高于1 000 m的區(qū)域主要分布在韶關(guān)、清遠(yuǎn)一帶，河源、梅州相對較少，其中乳源與陽山交界處面積最大.其次，連山、連南、樂昌、新豐、連平、始興等市縣海拔高于1 000 m面積也較大.通常坡度低于15 °為平坡和緩坡，行走較適宜，而高于25 °的坡地由于坡度較陡峭，不太適宜人們出行游玩.粵北高低坡度分布較分散（圖3（b）），經(jīng)統(tǒng)計，粵北坡度低于15 °的區(qū)域面積有48 420.1 km2，占其總面積的70.2%，坡度高于25 °的區(qū)域面積僅有5 225.7 km2，占其總面積的7.6%.從海拔條件來看，粵北西北部及中部市縣避暑適宜性優(yōu)于粵北其他市縣，而從坡度條件來看，粵北坡度整體較低，坡度高區(qū)域占比較小，較適宜出行游玩.

2.3 生態(tài)環(huán)境條件分析

EI指數(shù)是生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地脅迫指數(shù)、污染負(fù)荷指數(shù)共5方面進行綜合評價后得到的一個綜合指標(biāo)，EI指數(shù)越大說明生態(tài)環(huán)境狀況越好.EI指數(shù)評價結(jié)果可分5級，當(dāng)EI≥75，區(qū)域環(huán)境質(zhì)量為“優(yōu)”；當(dāng)75＞EI≥55時，區(qū)域環(huán)境質(zhì)量為良好；當(dāng)55＞EI≥35時，區(qū)域環(huán)境為一般；當(dāng)35＞EI≥20時，區(qū)域生態(tài)環(huán)境較差.從2010—2019年粵北32個市縣的EI指數(shù)分布（圖4（a））來看，粵北生態(tài)環(huán)境狀況均處在“良好”到“優(yōu)”之間，其中“優(yōu)”等級的區(qū)縣28個，占比87.5%，“良好”4個，占比12.5%.從粵北EI指數(shù)排名來看，前十名有梅州的蕉嶺、平遠(yuǎn)，韶關(guān)的新豐、仁化、乳源、始興，河源的東源、紫金，清遠(yuǎn)的佛岡、連山，其中蕉嶺和新豐EI指數(shù)超過85.0%，在粵北區(qū)縣排名中名列前茅.綜上可知，粵北整體植被覆蓋度高，生物多樣性豐富，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境優(yōu)良，避暑適宜性較好，以梅州蕉嶺、韶關(guān)新豐最佳.

圖4 EI指數(shù)分布和粵北避暑適宜性區(qū)劃

2.4 避暑旅游適宜性綜合評價

根據(jù)上述單因子分析結(jié)果，將4～6級BCMI指數(shù)概率、海拔、坡度、生態(tài)環(huán)境指數(shù)柵格數(shù)據(jù)進行集加權(quán)運算，得到避暑旅游適宜性評價結(jié)果，根據(jù)結(jié)果的分布狀況，分別將得分≥0.85、0.80～85、0.75～0.80、≤0.75定義為最適宜區(qū)、較適宜區(qū)、一般適宜區(qū)、不適宜區(qū)4個等級（圖4（b））.利用Arcgis軟件對粵北避暑適宜性情況進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果（見表1）表明，粵北適宜避暑區(qū)域總面積為61 902.10平方千米，占其總面積的89.5%，主要分布在韶關(guān)、河源、清遠(yuǎn)、梅州西部地區(qū).其中，最適宜區(qū)面積為13 530.48 km2，占避暑適宜地總面積的21.9%，主要集中在韶關(guān)新豐、翁源、始興、乳源，河源連平、東源，清遠(yuǎn)連山、連南、連州等地區(qū).較適宜區(qū)面積為35 695.58 km2，占其總面積的51.6%，主要分布在韶關(guān)、河源、清遠(yuǎn)地區(qū)，一般適宜區(qū)面積為12 676.04 km2，占其總面積的18.3%，主要分布在梅州東部，清遠(yuǎn)清城區(qū)、英德中部及陽山中部及韶關(guān)湞江區(qū).不適宜區(qū)面積為7 243.74 km2，占其總面積的10.5%，主要分布在梅州中東部地區(qū).

表1 粵北避暑適宜性劃分統(tǒng)計

2.5 高影響天氣分布特征分析

高影響天氣不僅直接破壞旅游資源的本來面貌，更從多方面影響著游客旅行活動的順利開展，甚至直接影響旅游者的身心健康和生命財產(chǎn)安全，為此，研究選用對出游影響較大的高溫、大風(fēng)、降水三要素對粵北避暑適宜性進行分析.

2010—2019年5—10月粵北各站點平均高溫日數(shù)為34.4天，有12個站點高溫日數(shù)超過35天.高溫日數(shù)在空間分布上呈現(xiàn)梅州到河源東部、清遠(yuǎn)中北部到韶關(guān)東北部兩個片區(qū)偏多，其余地區(qū)偏少的分布特征（見圖5（a））.從高溫日數(shù)站點分布（見圖6）來看，大浦站最多（53.7天），其次較多的還有陽山站（51天）、始興站（50天），新豐站和連山站最少（17.8天），其次較少的還有清遠(yuǎn)站（19.7天）、佛岡站（19.8天）.可知新豐、連山不僅避暑適宜性最佳，且高溫天氣發(fā)生的概率也較低，而乳源、始興、連州避暑適宜性雖佳，但高溫天氣發(fā)生的概率也相對較高，應(yīng)密切關(guān)注天氣預(yù)報，避免高溫酷熱天氣前往.

圖5 2010—2019年粵北高影響天氣日數(shù)空間分布

圖6 2010—2019年粵北各站點高溫日數(shù)、大雨以上降水日數(shù)、大風(fēng)日數(shù)分布

2010—2019年5—10月粵北各站點平均大風(fēng)日數(shù)為8.1天，有6個站點大風(fēng)日數(shù)超過10天.從大風(fēng)日數(shù)空間分布（圖5（b））可以發(fā)現(xiàn)，粵北除清遠(yuǎn)清城區(qū)大風(fēng)日數(shù)偏多外，其余地區(qū)均偏少.大風(fēng)日數(shù)站點分布顯示（見圖6），清遠(yuǎn)站最多（31.6天），其次較多的還有曲江站（15.1天）、翁源站（13.8天）、五華站（11.5天），陽山站最少（0.6天），其次較少的還有連平站（3.3天）、大浦站（3.8天）.可知除清遠(yuǎn)清城區(qū)外，粵北大風(fēng)天氣發(fā)生概率整體較低，即風(fēng)感舒適，有利于緩解夏季的高溫暑熱.

2010—2019年5—10月粵北各站點平均大雨以上降水日數(shù)為32.8天，有5個站點大雨以上降水日數(shù)超過36天.粵北大雨以上降水日數(shù)在空間分布上呈現(xiàn)由北往南遞增的特征，清遠(yuǎn)南部、韶關(guān)南部、河源西南部偏多，清遠(yuǎn)中北部、韶關(guān)中北部、河源東部、梅州中東部偏少（圖5（c））.從大雨以上降水日數(shù)站點分布（見圖6）來看，佛岡站最多（38.1天），其次較多的還有清遠(yuǎn)站、新豐站（均為37.8天），始興站最少（26.3天），其次較少的還有南雄站（27.8天）、連州（28.9天）.可知新豐、翁源、東源、連平避暑適宜性雖佳，但強降水天氣易發(fā)生，前往游玩需注意防范城鄉(xiāng)積澇、山洪、泥石流、山體滑坡等災(zāi)害.

3 結(jié)語

（1）粵北總面積的89.5%適宜避暑，其中最適宜區(qū)面積13 530.48 km2，占比19.6%，較適宜區(qū)35 695.58 km2，占比51.6%，一般適宜區(qū)12 676.04 km2，占比18.3%，不適宜區(qū)域7 243.74 km2，占比10.5%.

（2）避暑旅游生態(tài)氣候性區(qū)劃結(jié)果表明，韶關(guān)新豐、翁源、始興、乳源，河源連平、東源，清遠(yuǎn)連山、連南、連州等地區(qū)氣候條件、地形條件及生態(tài)環(huán)境狀況均較好，為粵北避暑旅游的最佳去處.

（3）通過對粵北高影響天氣分析發(fā)現(xiàn)，5—10月梅州到河源東部、清遠(yuǎn)中北部到韶關(guān)東北部兩個片區(qū)高溫天氣發(fā)生概率較高，其余地區(qū)發(fā)生概率較低；大雨以上降水天氣發(fā)生概率呈現(xiàn)由北往南遞增趨勢；大風(fēng)天氣除清遠(yuǎn)清城外，粵北發(fā)生概率整體較低，風(fēng)感舒適.

影響人們避暑旅游的因子較多，研究基于氣候、海拔、坡度及生態(tài)環(huán)境狀況等自然因子作出的避暑旅游適宜性評價，僅對粵北避暑旅游的先決條件作了判斷.倘若要對避暑旅游作出更加綜合的評價，評價模型中應(yīng)考慮加入餐飲、住宿、交通及其他公共服務(wù)等社會因子評價指標(biāo)，以期得到更加真實準(zhǔn)確的評價結(jié)果.