雅安市度假氣候適宜度評(píng)價(jià)分析

華國(guó)文,陳 月，吳亞平

(四川省雅安市氣象局，四川 雅安 625000)

1 引言

雅安市地處青藏高原東坡，鄰接成都平原，氣候溫和、雨量豐沛、森林茂密、空氣濕潤(rùn)潔凈、水質(zhì)優(yōu)良。轄區(qū)迄今仍存有大量國(guó)寶大熊貓和“植物活化石”——珙桐等，這說(shuō)明了該地區(qū)具有優(yōu)異的生態(tài)環(huán)境和宜居氣候條件。

我國(guó)眾多學(xué)者[1～12]對(duì)人體舒適度、氣候舒適度、度假氣候適宜度等進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，對(duì)人體舒適度指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、溫濕指數(shù)、度假氣候指數(shù)等做了相關(guān)研究。如彭貴康等從生物氣象指標(biāo)和生態(tài)質(zhì)量方面對(duì)雅安市的旅游生態(tài)氣候環(huán)境進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析；黃瑤等從旅游氣候條件和環(huán)境空氣質(zhì)量出發(fā)對(duì)雅安市名山區(qū)的生態(tài)旅游作了評(píng)價(jià)分析；覃建雄等用地質(zhì)、土壤、生態(tài)、氣候、水文等學(xué)科理論和方法，在雅安地區(qū)區(qū)位條件和自然環(huán)境條件分析基礎(chǔ)上，對(duì)雅安地區(qū)避暑度假旅游的生態(tài)環(huán)境條件和旅游舒適度進(jìn)行了系統(tǒng)研究，結(jié)果表明雅安地區(qū)是四川理想的山地型避暑度假旅游目的地之一。

本文主要是通過(guò)對(duì)雅安市人體舒適度、氣候舒適度、度假氣候指數(shù)以及大氣污染物濃度演變特征的分析研究，為深度挖掘雅安市度假氣候資源，加快建設(shè)綠色發(fā)展示范市提供依據(jù)。

2 資料與方法

2.1 資料

文中使用的氣象數(shù)據(jù)為雅安國(guó)家基本氣象站1990～2019年的地面觀測(cè)資料，主要統(tǒng)計(jì)要素包括：氣溫、降水量、相對(duì)濕度、風(fēng)速、日照和云量。文中使用的大氣污染物濃度城市逐日數(shù)據(jù)為四川省雅安環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2016～2019年的監(jiān)測(cè)資料，包括SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5和O3。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)，將缺省值或奇異值剔除，以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2.2 方法

文中對(duì)雅安市的度假氣候適宜度評(píng)價(jià)包括人體舒適度指數(shù)、氣候舒適度指數(shù)、度假氣候指數(shù)和空氣質(zhì)量基本特征。

2.2.1 人體舒適度指數(shù)

人體舒適度指數(shù)的等級(jí)劃分按照中國(guó)氣象局規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，采用9級(jí)分類法，如表1所示。級(jí)別的絕對(duì)值越大，則人體感覺(jué)越不舒適; 越小，則人體感覺(jué)越舒適。

表1 人體舒適度指數(shù)等級(jí)

人體舒適度指數(shù)(Comfort Index of Human Body，簡(jiǎn)稱CIHB)是一項(xiàng)綜合感覺(jué)指數(shù)，包括較多氣象要素，本文針對(duì)雅安市的氣候特征，采用如下公式進(jìn)行計(jì)算：

(1)

式(1)中：T為溫度(單位為 ℃)，Rh為相對(duì)濕度(單位為%)，V為風(fēng)速(單位為m/s)。

2.2.2 氣候舒適度指數(shù)

氣候舒適度指數(shù)采用溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)評(píng)價(jià)[2]。

氣候舒適度評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法如下。

溫濕指數(shù)(THI)計(jì)算公式：

THI=(1.8×T+32)-0.55×(1-RH)

×(1.8×T-26)

(2)

式(2)中：THI為溫濕指數(shù)；T為評(píng)價(jià)時(shí)段平均溫度，單位為攝氏度( ℃)；Rh為評(píng)價(jià)時(shí)段相對(duì)濕度(單位為%)。

風(fēng)效指數(shù)(K)計(jì)算公式：

(3)

式(3)中：K為風(fēng)效指數(shù)，取整數(shù)；T為評(píng)價(jià)時(shí)段平均溫度，單位為攝氏度( ℃)；V為評(píng)價(jià)時(shí)段平均風(fēng)速，單位為米每秒(m/s)；S為評(píng)價(jià)時(shí)段平均日照時(shí)數(shù)，單位為時(shí)每天(h/d)。

文中采用溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征氣候舒適度，計(jì)算方法及人居環(huán)境舒適度等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

2.2.3 度假氣候指數(shù)

度假氣候指數(shù)(HCI)由熱舒適因子、審美因子和物理因子構(gòu)成。熱舒適因子用有效溫度表征；完美因子用云量表征；物理因子用降水量和風(fēng)速表征。按照因子所占的不同權(quán)重，形成公式如下：

TC=T-0.55×(1-RH)×(1-14.4)

(4)

式(4)中：TC為有效溫度(℃)；T為日最高氣溫(℃)；RH為日平均相對(duì)濕度(%)。

HCI=TC×4+A×2+(R×3+W×1)

(5)

式(5)中：HCI為度假氣候指數(shù)；R,A,W分別為日降水量(mm),云量(%)和風(fēng)速(m/s)。通過(guò)查算表3度假氣候指數(shù)各指標(biāo)分級(jí)表，結(jié)合公式(5)計(jì)算HCI，得分值0～100，再根據(jù)表4中HCI值判斷度假氣候指數(shù)舒適度的等級(jí)[3]。

表2 溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)與人體舒適程度指標(biāo)分級(jí)

表3 度假氣候指數(shù)各指標(biāo)分級(jí)

表4 度假氣候指數(shù)(HCI)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 雅安市氣候適宜度分析

3.1 人體舒適度指數(shù)

本文據(jù)雅安市1990～2019年的氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速資料及公式(1)計(jì)算雅安市月均人體舒適度(CIHB)指數(shù)，得出表5。

從表5可以看出，雅安市全年無(wú)寒冷和炎熱月份，人體舒適期為4～10月份，評(píng)級(jí)為舒適或涼爽舒適。人體舒適度指數(shù)級(jí)別絕對(duì)值最小的4個(gè)月為6～9月份，人體舒適度最高，評(píng)級(jí)為“舒適”，4～5月份和10月份人體舒適度級(jí)別為-1級(jí)，評(píng)級(jí)為“涼爽，舒適”，3、11月份人體舒適度級(jí)別為-2級(jí)，評(píng)級(jí)為“涼”，可見(jiàn)雅安市具有夏季避暑，春秋涼爽休閑的氣候條件；冬季(12月至次年2月)人體舒適度級(jí)別為-3級(jí)，評(píng)級(jí)為“冷”。綜上分析，雅安市夏無(wú)酷暑，冬無(wú)嚴(yán)寒，大部分時(shí)間人體舒適度較高。

表5 雅安市人體舒適度指數(shù)等級(jí)

3.2 氣候舒適度指數(shù)

利用日平均氣溫和平均相對(duì)濕度資料，采用公式(2)計(jì)算出各月的溫濕指數(shù)(THI)；利用氣溫、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)資料，采用公式(3)計(jì)算出各月的風(fēng)效指數(shù)(K)。計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表6 雅安市溫濕、風(fēng)效指數(shù)評(píng)級(jí)

氣候舒適度指數(shù)采用溫濕指數(shù)和風(fēng)效指數(shù)評(píng)價(jià)，從表6溫濕指數(shù)可以看出，每年3～11月份，雅安市的溫濕指數(shù)介于55～75之間，健康人群感覺(jué)較舒適、舒適或者非常舒適，為旅游舒適期。其中4、10月份為非常舒適月；5、9月份為偏暖舒適月；6～8月份偏熱，為較舒適月；3、11月份為清涼舒適月；12月至次年2月份，人體感覺(jué)偏冷，較不舒適。從風(fēng)效指數(shù)可以看出，每年4～10月，雅安市的風(fēng)效指數(shù)介于-285～-117之間，健康人群感覺(jué)為舒適風(fēng)或偏暖風(fēng)，為旅游舒適期，11月至次年3月份，健康人群感覺(jué)為涼風(fēng)，較不舒適。全年無(wú)寒冷、極寒、悶熱和極其悶熱天氣。

3.3 度假氣候分析

3.3.1 月變化

圖1為1990～2019年雅安市度假氣候適宜度月變化圖，從圖中可以看出，雅安市各月的HCI均在60以上，其中4～6月份和9～10月份出現(xiàn)兩個(gè)峰值，HCI均在69以上，且以5月份最高，為73.1，達(dá)到“很適宜”等級(jí)。HCI“適宜及以上”等級(jí)天數(shù)年平均為273.6 d，出現(xiàn)頻率達(dá)74.9%，其中4～6月份和9～10月份適宜度假的天數(shù)較多，其中10月份適宜度假的天數(shù)為25.9 d。

圖1 1990～2019年雅安市度假氣候適宜度月變化

3.3.2 年變化

圖2為1990～2019年雅安市不同等級(jí)度假氣候適宜度年際變化。從圖2可以看出，雅安市年均HCI為67.6，屬于“適宜”級(jí)別及以上，其中2017年較為異常，HCI最低，年均值為60.2。不同等級(jí)度假天數(shù)，以“適宜及以上”天數(shù)最多，明顯高于“一般和可接受”和“不適宜及以下”天數(shù)，其中“適宜及以上”年平均天數(shù)為273.6 d，“一般和可接受”年平均天數(shù)為81.9 d，“不適宜及以下”平均天數(shù)為9.7 d，其中2017年有明顯差異，“不適宜及以下”天數(shù)達(dá)52 d，偏離均值4倍多。

圖2 1990～2019年雅安市不同等級(jí)度假氣候適宜度年際變化

綜合分析度假氣候適宜度指數(shù)，雅安市全年均為適游期，其中每年4～6月份、9～10月份為最佳旅游度假時(shí)期，7～8月份由于日降雨量偏大的因素，度假氣候適宜度指數(shù)有所降低，但仍屬于“適宜”級(jí)別，HCI指數(shù)也在65以上，且雅安夜雨偏多，7～8月份較適宜旅游度假。

4 空氣質(zhì)量基本特征

從2016～2019年空氣質(zhì)量不同級(jí)別所占比例表可以看出，雅安市2017年以來(lái)的空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率呈現(xiàn)逐年增高的趨勢(shì)。2016年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)的天數(shù)為63 d，占比17.2%，空氣質(zhì)量良的天數(shù)為241 d，占比65.8%，全年(366 d)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率達(dá)83.1%。2017年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)的天數(shù)為71 d，占全年總天數(shù)的19.6%，空氣質(zhì)量良的天數(shù)為223 d，占比61.6%，全年(362 d)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率達(dá)81.2%。2018年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)達(dá)317 d(其中優(yōu)的天數(shù)為95 d)，占全年總天數(shù)(363 d)的87.3%；2019年優(yōu)良天數(shù)達(dá)309 d(其中優(yōu)的天數(shù)為157 d)，占全年總天數(shù)(349 d)的88.5%。

從空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)單項(xiàng)指標(biāo)來(lái)看，2016年SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5和O3年平均濃度分別為14.3 μg/m3、23.9 μg/m3、0.9 mg/m3、43.7 μg/m3、73.6 μg/m3、71.8 μg/m3。除顆粒物為二級(jí)(良)以外，其他均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)技術(shù)規(guī)定》一級(jí)(優(yōu))標(biāo)準(zhǔn)。2017年SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5和O3年平均濃度分別為11.9 μg/m3、26.2 μg/m3、0.7 mg/m3、48.9 μg/m3、70.1 μg/m3、92.2 μg/m3。除顆粒物為二級(jí)(良)以外，其他均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)技術(shù)規(guī)定》一級(jí)(優(yōu))標(biāo)準(zhǔn)。2018年SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5和O3年平均濃度分別為15.9 μg/m3、20.6 μg/m3、0.6 mg/m3、42.9 μg/m3、60.4 μg/m3、89.6 μg/m3。除顆粒物為二級(jí)(良)以外，其他均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)技術(shù)規(guī)定》一級(jí)(優(yōu))標(biāo)準(zhǔn)。2019年SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5和O3年平均濃度分別為7.9 μg/m3、19.9 μg/m3、0.6 mg/m3、34.7 μg/m3、47.5 μg/m3、76.3 μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)技術(shù)規(guī)定》一級(jí)(優(yōu))標(biāo)準(zhǔn)。

表7 2016～2019年空氣質(zhì)量不同級(jí)別所占比例

圖3 2016～2019年雅安市空氣質(zhì)量類別逐月分布

從2016-2019年雅安市不同空氣質(zhì)量類別所占百分比逐月分布(圖3)可以看出，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率最高的是10月，達(dá)到98.4%，其中優(yōu)的概率最高的也是10月，為58.1%；其次是9月，優(yōu)良率為98.3%。優(yōu)良率最低的是12月，僅49.6%。從季節(jié)來(lái)看，春季優(yōu)良率為91.3%，夏季優(yōu)良率95.9%，秋季優(yōu)良率91.9%，冬季優(yōu)良率59.4%?？梢?jiàn)夏季空氣質(zhì)量最好，其次是春秋兩季，冬季最差。

“綠水青山”就是雅安人的“金山銀山”，近年來(lái)雅安市的空氣質(zhì)量得到持續(xù)改善，這得益于市委、市政府高度重視大氣污染防治工作，在應(yīng)對(duì)秋冬季重污染天氣頻發(fā)的不良?xì)庀髼l件時(shí)，環(huán)保、氣象等部門間協(xié)同配合、會(huì)商研判，有效提高了重污染天氣預(yù)警預(yù)報(bào)和應(yīng)對(duì)能力。

5 結(jié)論

(1)雅安市人體舒適期為每年4～10月份，評(píng)級(jí)為舒適或涼爽舒適。其中6～9月份，人體舒適度最高，評(píng)級(jí)為“舒適”，4～5月份和10月份，評(píng)級(jí)為“涼爽，舒適”，3、11月份評(píng)級(jí)為“涼”。雅安市具有夏季避暑，春秋涼爽休閑的氣候條件。

(2)雅安市氣候舒適期長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月，為每年3～11月份，其中4、10月份為非常舒適，5、9月份為偏暖舒適月；6～8月份偏熱，為較舒適月；3、11月份為清涼舒適月；12月至次年2月份，人體感覺(jué)偏冷，較不舒適。全年無(wú)寒冷、極寒、悶熱和極其悶熱月份。

(3)雅安市各月度假氣候指數(shù)(HCI)均在60以上，HCI“適宜及以上”等級(jí)天數(shù)年平均為273.6 d，出現(xiàn)頻率達(dá)74.9%，其中4～6月份和9～10月份適宜度假的天數(shù)較多，10月份適宜度假的天數(shù)為25.9 d。雅安市年均HCI為67.6，屬于“適宜”級(jí)別，全年均為適游期，其中每年4～6月份，9～10月份為最佳旅游度假時(shí)期，7～8月份次之，11月至次年3月份再次之。

(4)雅安市2017年以來(lái)的空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率呈現(xiàn)逐年增高的趨勢(shì)，2019年SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5和O3年平均濃度均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)技術(shù)規(guī)定》一級(jí)(優(yōu))標(biāo)準(zhǔn)。

(5)雅安市冬無(wú)嚴(yán)寒、夏無(wú)酷暑，度假舒適期長(zhǎng)，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)，適宜休閑度假旅游，是名副其實(shí)的“天府之肺、生態(tài)雅安”。