近40年新疆旅游氣候舒適期的時(shí)空格局及其演變研究

關(guān)靖云， 李東， 徐曉亮， 王亞菲， 王新蕓

1.新疆財(cái)經(jīng)大學(xué) 旅游學(xué)院，烏魯木齊 830012；2.西安外國(guó)語(yǔ)大學(xué) 旅游學(xué)院/人文地理研究所，西安 710128

旅游業(yè)的發(fā)展與氣候密切相關(guān)，尤其是以自然旅游資源見(jiàn)長(zhǎng)的旅游目的地．氣候不僅是支撐旅游活動(dòng)的外部環(huán)境條件，其本身也是重要的旅游吸引物[1]．旅游氣候的舒適程度及持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)目的地季節(jié)性旅游流的形成[2]、度假旅游地的發(fā)展[3]具有決定性作用．隨著全球氣候變化的加劇，旅游氣候舒適期的變化已成為影響目的地旅游產(chǎn)業(yè)營(yíng)銷[4]及游客決策的重要因素[5]．自20世紀(jì)80年代以來(lái)，新疆氣候經(jīng)歷了從暖干向暖濕的轉(zhuǎn)型[6]，預(yù)計(jì)21世紀(jì)將持續(xù)增暖[7]．在氣候變化背景下，新疆的升溫速率高于全國(guó)平均升溫速率[8]，這在客觀上影響了氣候舒適期的時(shí)空變化．基于旅游資源類型多樣、生命力強(qiáng)、壟斷度高、互補(bǔ)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)[9]，新疆旅游在國(guó)際、國(guó)內(nèi)旅游市場(chǎng)中占有重要地位．此外，新疆旅游發(fā)展還承擔(dān)著旅游扶貧的重要使命，尤其是南疆四地州的旅游發(fā)展已成為推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的中堅(jiān)力量，氣候變化無(wú)疑影響著新疆旅游氣候舒適期的時(shí)空演變．因此，開(kāi)展旅游氣候舒適期的時(shí)空格局及其演變規(guī)律研究，對(duì)新疆旅游開(kāi)發(fā)和規(guī)劃提供必要的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)和科學(xué)參考顯得尤為重要．

氣候舒適期作為衡量氣候舒適時(shí)間長(zhǎng)短的一個(gè)概念，直觀并量化地表征了氣候舒適度[10]．關(guān)于不同氣候因子對(duì)人體舒適度影響的探索研究，最早開(kāi)始于20世紀(jì)中期．國(guó)外專家學(xué)者先后構(gòu)建了風(fēng)寒指數(shù)[11]、溫濕指數(shù)[12]、著衣指數(shù)[13]等模型，用于評(píng)價(jià)氣候要素對(duì)人體舒適性的影響．20世紀(jì)80年代以來(lái)，專家學(xué)者從國(guó)家尺度[10]、區(qū)域尺度(省域、市域)[14-16]、景觀尺度(城市森林公園、城市綠地)[17-18]等不同時(shí)空尺度開(kāi)展了旅游氣候舒適期的研究．其中基于風(fēng)寒指數(shù)、溫濕指數(shù)、著衣指數(shù)等模型的成果最為豐碩[19]．現(xiàn)有對(duì)新疆旅游氣候舒適期的研究成果相對(duì)較少，較有代表性的成果主要有：李嘯虎等[20]、馬麗君等[21]、何瑛[22]分別對(duì)新疆熱點(diǎn)旅游城市旅游氣候舒適度進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)；李東等[23-24]對(duì)新疆及烏魯木齊旅游氣候舒適性進(jìn)行了分析，同時(shí)將新疆旅游氣候區(qū)劃分為北疆、南疆及東疆旅游氣候區(qū)三大類；曹開(kāi)軍等[25]基于柵格尺度對(duì)阿勒泰地區(qū)旅游氣候舒適度開(kāi)展了評(píng)價(jià)工作．以上研究均以月尺度為研究的時(shí)間粒度，已有研究表明，時(shí)間粒度越大，對(duì)人體“瞬時(shí)”體感的刻畫(huà)偏離就越大，且以月尺度來(lái)研究氣候舒適期不利于橫向和縱向比較，不同區(qū)域之間氣候變化的體感差異細(xì)節(jié)難以在月尺度上得到反饋[10]．另外，現(xiàn)有研究多集中在部分熱點(diǎn)城市，以多年均值的靜態(tài)評(píng)價(jià)研究為主，針對(duì)全疆尺度旅游氣候舒適期的時(shí)空格局及其演變規(guī)律的研究尚有缺位．

基于此，本研究利用1979-2018年近40a的柵格氣象數(shù)據(jù)，以日尺度為研究粒度，采用溫濕指數(shù)(Temperature Humidity Index，THI)、風(fēng)寒指數(shù)(Wind Chill Index，WCI)、著衣指數(shù)(Index of Cloth Loading，ICL)、綜合舒適指數(shù)(Comprehensive Comfort Index，CCI)對(duì)20世紀(jì)80年代以來(lái)新疆變暖、變濕的氣候轉(zhuǎn)型背景下，旅游氣候舒適期的時(shí)空格局及其演變規(guī)律進(jìn)行研究．以期為消費(fèi)者旅游決策提供參考，為新疆“旅游興疆”戰(zhàn)略的規(guī)劃和實(shí)施提供必要的科學(xué)依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

審圖號(hào)：新S(2020)025號(hào)．圖1 研究區(qū)示意圖

新疆地域遼闊，旅游資源豐富．按照《中國(guó)旅游資源普查規(guī)范》的資源分類，新疆六大類型資源齊備，在68種基本類型中至少擁有56種，居全國(guó)首位．據(jù)新疆文化和旅游廳公布數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，新疆A級(jí)旅游景區(qū)共439家，其中5A級(jí)12家，4A級(jí)90家．2019年全年接待游客21.33億人次，旅游總消費(fèi)達(dá)到3 632.58億元(新疆維吾爾自治區(qū)2019年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào))．隨著穩(wěn)定紅利持續(xù)釋放，旅游業(yè)已經(jīng)成為新疆國(guó)民經(jīng)濟(jì)最具發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)．通常以天山為界將新疆分為北疆、南疆和東疆三部分(圖1)，在全球氣候變化背景下，新疆不同區(qū)域的增溫幅度不同，但都表現(xiàn)為一致性的增加趨勢(shì)[26]．氣候變化對(duì)新疆不同區(qū)域的旅游氣候舒適期產(chǎn)生了不同程度的影響．

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究所用氣象數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家青藏高原數(shù)據(jù)中心(http：//data.tpdc.ac.cn)中國(guó)氣象強(qiáng)迫數(shù)據(jù)集(CMFD)．主要包括1979-2018年氣溫、比濕、風(fēng)速、氣壓、太陽(yáng)輻射等網(wǎng)格化數(shù)據(jù)，空間分辨率為0.1°，時(shí)間分辨率為3 h．其中相對(duì)濕度根據(jù)比濕和氣壓計(jì)算得來(lái)．由于持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、連續(xù)性好等特點(diǎn)，CMFD被廣泛應(yīng)用于氣候模型驗(yàn)證、地表建模、作物種植調(diào)度、土地?cái)?shù)據(jù)同化等陸地研究領(lǐng)域[27]．

1.3 研究方法

1.3.1 溫濕指數(shù)

溫濕指數(shù)綜合了溫度和濕度，用來(lái)反映人體與周圍環(huán)境的熱量交換，是人體對(duì)氣候感受的第一指標(biāo)．其計(jì)算公式為：

THI=(1.8T+32)-0.55(1-f)×(1.8T-26)

(1)

式中：THI為溫濕指數(shù)；T為氣溫(℃)；f為相對(duì)濕度(%)．

1.3.2 風(fēng)寒指數(shù)

風(fēng)寒指數(shù)表征的是不同環(huán)境下風(fēng)速與氣溫對(duì)裸露人體的影響[15]．其計(jì)算公式為：

(2)

式中：WCI為風(fēng)寒指數(shù)；T為氣溫(℃)；V為風(fēng)速(m/s)．

1.3.3 著衣指數(shù)

以上兩種模型僅考慮了人體皮膚裸露時(shí)的氣候舒適感應(yīng)，但事實(shí)上，人可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)囊挛飦?lái)調(diào)節(jié)氣候?qū)θ梭w的影響，因此著衣指數(shù)成為反映氣候舒適度的重要指標(biāo)[28]．其計(jì)算公式為：

(3)

式中：ICL為著衣指數(shù)；T為氣溫(℃)；H為人體代謝率的75%，取輕活動(dòng)量下的代謝率87 W/m2；a為人體對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收情況，取0.06；R為垂直于陽(yáng)光的單位面積土地所接受的太陽(yáng)輻射；α為太陽(yáng)高度角，假設(shè)緯度為β，夏季各地太陽(yáng)高度角為90°-β+23°26′，冬季為90°-β-23°26′，春秋季節(jié)太陽(yáng)高度角為90°-β；V為1.5 m風(fēng)速(m/s)．

1.3.4 綜合舒適指數(shù)

綜合舒適指數(shù)結(jié)合了溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)和著衣指數(shù)模型機(jī)理，采用專家打分和層次分析法確定各指數(shù)的權(quán)重，綜合反映氣候舒適度[29]．其計(jì)算公式為：

CCI=0.6CTHI+0.3CWCI+0.1CICL

(4)

式中：CCI為綜合舒適指數(shù)；0.6，0.3，0.1為各指數(shù)權(quán)重系數(shù)；CTHI，CWCI和CICL分別為溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)及著衣指數(shù)的分級(jí)賦值，賦值標(biāo)準(zhǔn)[30]如表1所示．7

表1 溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)及著衣指數(shù)分類等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及賦值

1.3.5 旅游氣候舒適期

旅游氣候舒適期的統(tǒng)計(jì)采用氣候分析中常用的5日滑動(dòng)平均法，逐年統(tǒng)計(jì)不同舒適等級(jí)的初始日期、終止日期以及舒適等級(jí)的天數(shù)．連續(xù)5日的平均值達(dá)到適宜度的標(biāo)準(zhǔn)，則從達(dá)到適宜度標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)天為初始日期，連續(xù)5日平均值達(dá)不到適宜度的標(biāo)準(zhǔn)，則從達(dá)不到適宜度標(biāo)準(zhǔn)的前一天為終止日期，初終日期之間達(dá)到不同舒適等級(jí)的累計(jì)天數(shù)即為該舒適等級(jí)的適宜期．

2 結(jié)果與分析

2.1 溫濕指數(shù)時(shí)空格局及其演變

從近40a溫濕指數(shù)均值的空間格局來(lái)看(圖2a)，新疆溫濕指數(shù)以偏冷、人體感知較舒適等級(jí)為主，整體呈現(xiàn)由南向北減小的趨勢(shì)．其中偏冷、人體感知較舒適等級(jí)占比達(dá)到41.68%，主要分布在天山北坡、吐哈盆地及塔里木盆地，絕大多數(shù)地級(jí)市都屬于這一等級(jí)．其次是極冷、人體感知不舒適等級(jí)，主要分布在阿爾泰山、天山、昆侖山—阿爾金山等海拔較高的區(qū)域．偏冷、人體感知較舒適等級(jí)主要集中在準(zhǔn)噶爾盆地．清涼、人體感知舒適等級(jí)主要分布在塔里木盆地和吐哈盆地中部．而涼爽、人體感知非常舒適等級(jí)面積最小，僅出現(xiàn)在吐魯番盆地中部．

審圖號(hào)：新S(2020)025號(hào)．圖2 1979-2018年新疆溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、著衣指數(shù)及綜合舒適指數(shù)空間格局

由于季節(jié)溫差、晝夜溫差較大，新疆年均溫濕指數(shù)普遍偏低．其中東疆介于46～53之間，以偏冷、人體感知較舒適等級(jí)為主．北疆由于緯度較高，年均溫度較低，年均溫濕指數(shù)在36～44之間，主要以寒冷、人體感知不舒適等級(jí)為主，南疆則介于二者之間．從年際變化來(lái)看(圖3a)，溫濕指數(shù)整體呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)．其中東疆上升速率最高，達(dá)到1.17/10a，其次是北疆地區(qū)，而南疆則呈現(xiàn)輕微下降的趨勢(shì)．溫濕指數(shù)的年內(nèi)變化呈倒“V”型變化，人體感知非常舒適和舒適等級(jí)主要分布在5-9月(圖3b中陰影部分)．隨著氣溫和相對(duì)濕度的變化，溫濕指數(shù)從1月份開(kāi)始逐漸增加，7月份達(dá)到峰值，約為60～71，隨后逐漸下降．東疆人體感知舒適期(包括非常舒適期)開(kāi)始最早，大約在4月21日，終止日期為10月6日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)153 d．北疆人體感知舒適期在5月16日至9月23日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)124 d．南疆人體感知舒適期在5月4日至9月18日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)129 d．其他時(shí)段則為人體感知較不舒適及以下等級(jí)．

2.2 風(fēng)寒指數(shù)時(shí)空格局及其演變

從近40a風(fēng)寒指數(shù)均值空間格局來(lái)看(圖2b)，[-600，-300)的范圍分布最廣，占比達(dá)到近50%，人體感覺(jué)處于涼風(fēng)等級(jí)．天山北坡、準(zhǔn)噶爾盆地西南部、吐哈盆地中部以及塔里木盆地均屬于此種類型．風(fēng)寒指數(shù)在[-800，-600)的區(qū)域主要集中在北疆和東疆，人體感覺(jué)處于稍冷風(fēng)等級(jí)．<-800的區(qū)域主要位于海拔較高的高山地區(qū)，人體感覺(jué)以冷風(fēng)和酷冷等級(jí)為主．而出現(xiàn)在吐魯番市風(fēng)寒指數(shù)>-300的區(qū)域面積最?。?/p>

從年際變化來(lái)看(圖4a)，近40a新疆風(fēng)寒指數(shù)整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，其中北疆、南疆和東疆每10a分別增加16.6，0.9和10.7，表明新疆風(fēng)寒指數(shù)整體向舒適風(fēng)等級(jí)轉(zhuǎn)變．北疆的變化幅度最大，介于-752至-642之間，人體感覺(jué)為稍冷風(fēng)等級(jí)．南疆和東疆的變化范圍分別為-674～-590和-669～-578，人體感覺(jué)為稍冷風(fēng)和涼風(fēng)等級(jí)．從年內(nèi)變化來(lái)看(圖4b)，風(fēng)寒指數(shù)呈現(xiàn)倒“V”型變化，涼風(fēng)、舒適風(fēng)、暖風(fēng)等級(jí)主要集中在4月中旬至10月中旬(圖4b中陰影部分)．隨著氣溫和風(fēng)速的變化，風(fēng)寒指數(shù)從1月下旬開(kāi)始逐漸增加，7月左右達(dá)到最高值，隨后逐漸減?。苯m宜期(包括涼風(fēng)、舒適風(fēng)、暖風(fēng)等級(jí))初始日期最晚，大約在4月21日，終止日期10月14日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)172 d．東疆和南疆的初終日期及累計(jì)時(shí)長(zhǎng)大體相當(dāng)，其中東疆始于4月12日，終于10月15日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)183 d，南疆始于4月13日，終于10月15日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)182 d．其他時(shí)段風(fēng)寒指數(shù)較低，人體感知不舒適．

圖3 1979-2018年新疆溫濕指數(shù)年際及年內(nèi)變化

圖4 1979-2018年新疆風(fēng)寒指數(shù)年際及年內(nèi)變化

2.3 著衣指數(shù)時(shí)空格局及其演變

從近40a著衣指數(shù)均值的空間格局來(lái)看(圖2c)，[1.8，2.5)范圍所占比例最大，達(dá)到29.56%，衣著以“厚實(shí)外套”為主，這種類型主要分布在北疆大部分地區(qū)及吐哈盆地北部．著衣指數(shù)為[1.5，1.8)范圍占比26.46%，主要分布在塔里木盆地邊緣、吐哈盆地南部等區(qū)域，衣著以“冬季常用服裝”為主．大于2.5的區(qū)域主要為海拔較高的山區(qū)，年均氣溫較低，著衣指數(shù)較高．[1.3，1.5)范圍占比20.54%，衣著以“春秋季便服”為主，主要集中在塔里木盆地西南部、中部、東部以及吐哈盆地中部．而小于1.3的區(qū)域占比最小，僅分布在吐魯番市中部及哈密市西部，衣著主要為“襯衫+便服”．

從年際變化特征來(lái)看(圖5a)，新疆近40a著衣指數(shù)均值的變化范圍為1.6～2.3，整體呈現(xiàn)波動(dòng)減小趨勢(shì)，表明氣候變暖對(duì)新疆衣著指數(shù)有顯著的影響．其中東疆減小的速率最大，達(dá)到-0.06/10a，其次是北疆(-0.04/10a)，而南疆的減小趨勢(shì)不明顯．從年內(nèi)變化來(lái)看(圖5b)，著衣指數(shù)呈“V”型變化，衣著以“襯衫+便服”“春秋季便服”及“輕便夏裝”為主的季節(jié)主要集中在5-9月(圖5b中陰影部分)．隨著年內(nèi)氣溫、風(fēng)速、太陽(yáng)輻射以及太陽(yáng)高度的變化，著衣指數(shù)從1月下旬開(kāi)始逐漸減小，大約在7月份達(dá)到最小值，隨后逐漸增大．北疆衣著舒適期(包括“襯衫+便服”“春秋季便服”“輕便夏裝”等級(jí))始于5月8日，終于9月23日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)127 d．南疆始于5月1日，終于9月21日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)137 d．東疆初始日期最早，約為4月14日，終止日期為10月6日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)156 d．值得注意的是7月5日至24日左右東疆衣著指數(shù)會(huì)達(dá)到0.3～0.5等級(jí)，適宜穿著為“短袖開(kāi)領(lǐng)衫”．其他時(shí)段則因氣溫較低，衣著厚度要求較高，人體感知不舒適．

圖5 1979-2018年新疆著衣指數(shù)年際及年內(nèi)變化

2.4 綜合舒適指數(shù)時(shí)空格局及其演變

從近40a綜合舒適指數(shù)均值空間格局來(lái)看(圖2d)，得分在[5，7)的區(qū)域占比最大(49.17%)，旅游氣候較舒適，塔里木盆地、天山北坡西段、吐哈盆地均屬于這種等級(jí)．得分在[3，5)，旅游氣候較不舒適等級(jí)主要集中在準(zhǔn)噶爾盆地中西部、吐哈盆地北部．而得分在[7，9)，旅游氣候舒適區(qū)域僅出現(xiàn)在吐魯番中部、哈密中西部及和田市周邊，面積較?。溆鄥^(qū)域以海拔較高的山地為主，綜合舒適指數(shù)較低，旅游氣候不舒適．

從年際變化特征來(lái)看(圖6a)，1979-2018年新疆旅游氣候綜合舒適指數(shù)整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表明受區(qū)域氣候變化影響，新疆氣候舒適度有所提升．其中東疆上升速率最大，達(dá)到0.27/10a，其次是北疆(0.16/10a)，而南疆的上升速率不明顯．從年內(nèi)變化來(lái)看(圖6b)，綜合舒適指數(shù)呈“M”型變化，旅游氣候舒適等級(jí)和較舒適等級(jí)主要集中在4月中上旬至10月中旬(圖6b中陰影部分)．隨著年內(nèi)氣候要素的變化，綜合舒適指數(shù)從1月下旬開(kāi)始增長(zhǎng)，至5月中旬(北疆在5月下旬)達(dá)到第一個(gè)波峰，隨后緩慢下降(東疆相對(duì)劇烈)，大約在7月中旬又開(kāi)始上升，到9月下旬達(dá)到年內(nèi)第二個(gè)波峰，隨后持續(xù)下降．東疆的綜合舒適指數(shù)適宜期(包括舒適等級(jí)和較舒適等級(jí))最長(zhǎng)，初始日期為4月5日，終止日期為10月16日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)193 d．其次是南疆，始于4月6日，終于10月7日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)182 d．北疆則始于4月13日，終于10月5日，累計(jì)時(shí)長(zhǎng)173 d．其他時(shí)段綜合舒適指數(shù)較低，旅游氣候人體感知不舒適．

從旅游氣候舒適等級(jí)日數(shù)空間格局來(lái)看(圖7)，舒適等級(jí)呈現(xiàn)由南向北、由盆地邊緣向盆地中部逐漸降低的趨勢(shì)．31.75%的區(qū)域旅游氣候舒適等級(jí)累計(jì)天數(shù)為120～150 d，主要集中在塔里木盆地西部和南部、準(zhǔn)噶爾盆地北部和東部、吐哈盆地東部地區(qū)．舒適等級(jí)的高值區(qū)域主要分布在塔里木盆地西部和南部邊緣區(qū)域，全年舒適等級(jí)累計(jì)日數(shù)可達(dá)150～186 d．塔里木盆地東部、準(zhǔn)噶爾盆地南部及吐哈盆地中部區(qū)域旅游氣候舒適等級(jí)僅有90～120 d，而海拔較高的山地區(qū)域舒適等級(jí)不足30 d(圖7a)．旅游氣候較舒適等級(jí)呈現(xiàn)由南向北逐漸減少趨勢(shì)，其中累計(jì)天數(shù)分布范圍最廣(27.40%)的為30～60 d，主要集中在塔里木盆地邊緣、準(zhǔn)噶爾盆地北部和東部、吐哈盆地北部．其次是120～150 d(21.03%)，主要集中在塔里木盆地．準(zhǔn)噶爾盆地南部、吐哈盆地南部、塔里木盆地南部區(qū)域則能達(dá)到90～120 d．而海拔較高的山地累計(jì)天數(shù)相對(duì)較少(圖7b)．

圖6 1979-2018年新疆綜合舒適指數(shù)年際及年內(nèi)變化

審圖號(hào)：新S(2020)025號(hào)．圖7 1979-2018年新疆旅游氣候舒適等級(jí)和較舒適等級(jí)累計(jì)天數(shù)空間格局

2.5 新疆主要城市旅游氣候舒適期的演變

為進(jìn)一步探究新疆主要城市旅游氣候舒適期的演變規(guī)律，對(duì)14個(gè)主要地級(jí)市旅游氣候舒適期的初始日期、終止日期及累計(jì)天數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表2)．新疆各地旅游氣候舒適期的初終日期、累計(jì)天數(shù)各有差異．整體而言，北疆舒適等級(jí)及較舒適等級(jí)的初始日期普遍晚于南疆和東疆，終止日期則早于南疆和東疆．累計(jì)天數(shù)方面，舒適等級(jí)最長(zhǎng)的在塔城，可達(dá)156 d，最短的是吐魯番，僅為93 d．較舒適等級(jí)最長(zhǎng)的為喀什，達(dá)到120 d，最短為塔城和烏魯木齊僅為27 d，同時(shí)由于北疆春秋季節(jié)相對(duì)短暫，造成較舒適等級(jí)天數(shù)普遍短于南疆．

表2 1979-2018年新疆主要城市旅游氣候舒適期的時(shí)間分布

根據(jù)地理位置及旅游發(fā)展概況，我們篩選了3個(gè)代表城市，分析其綜合舒適指數(shù)的年內(nèi)變化規(guī)律(圖8)．通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，新疆主要城市旅游氣候舒適期的年內(nèi)變化可大致概括為3種類型：春夏秋適宜型、春秋適宜型、夏季適宜型．春夏秋適宜型的典型代表為烏魯木齊，這類城市綜合舒適指數(shù)的年內(nèi)變化多呈扁平的“M”型，即春夏秋三季均適宜旅游，而夏季綜合舒適指數(shù)相對(duì)春秋季節(jié)稍低，但依然比較適宜旅游．值得注意的是，南疆的春秋季節(jié)相對(duì)北疆更長(zhǎng)，旅游氣候舒適期(包括舒適等級(jí)和較舒適等級(jí))的累計(jì)時(shí)長(zhǎng)比北疆更長(zhǎng)．此外，南疆夏季(7-8月)溫度相對(duì)較高，這一時(shí)段大多為旅游氣候較舒適期(如喀什、和田等)，而北疆同一時(shí)段則多為舒適期(如烏魯木齊、伊寧等)．春秋適宜型的典型代表為吐魯番，這類城市綜合舒適指數(shù)的年內(nèi)變化多呈“凹”字型，即春秋季節(jié)綜合適宜指數(shù)較高，旅游氣候舒適，夏季則過(guò)于炎熱，綜合舒適指數(shù)較低，旅游氣候人體感知為不舒適．克拉瑪依和哈密也屬于這種類型．阿勒泰為典型的夏季適宜型城市，這類城市綜合舒適指數(shù)的年內(nèi)變化多呈倒“U”型，即高值多出現(xiàn)在夏季，春秋次之，冬季不適宜開(kāi)展常規(guī)旅游活動(dòng)(冰雪旅游除外)．在北疆，緯度越高，越傾向于夏適型．

通過(guò)計(jì)算近40a新疆主要城市旅游氣候舒適期初終日期及累計(jì)時(shí)長(zhǎng)的變化趨勢(shì)(表3)，發(fā)現(xiàn)北疆各城市旅游氣候舒適等級(jí)的初終日期大多分別呈現(xiàn)提前和推遲的趨勢(shì)，而累計(jì)天數(shù)則普遍在減少．除博樂(lè)外，平均每10a減少2～3 d，尤其是阿勒泰，每10a減少6.42 d．北疆大部分城市較舒適等級(jí)的初終日期均在提前，位于天山北坡的博樂(lè)、克拉瑪依、昌吉累計(jì)天數(shù)在減少，而緯度較高的阿勒泰則呈顯著增加趨勢(shì)．東疆旅游氣候舒適等級(jí)的初始日期在提前，而終止日期在推遲，哈密的累計(jì)天數(shù)以4.06 d/10a的速度在顯著減少，吐魯番則呈現(xiàn)不顯著的增加趨勢(shì)．較舒適等級(jí)的初終日期都在提前，但累計(jì)天數(shù)變化趨勢(shì)卻與舒適期相反．南疆旅游氣候舒適等級(jí)和較舒適等級(jí)的初始日期普遍在提前，每10a分別提前4 d和2 d左右．舒適等級(jí)的終止日期變化幅度不大，且大多無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，較舒適等級(jí)的終止日期大多在提前．除庫(kù)爾勒輕微減少外，舒適等級(jí)的累計(jì)天數(shù)普遍在增加，平均每10a增加4 d左右；除阿克蘇和庫(kù)爾勒外，較舒適等級(jí)的累計(jì)天數(shù)均在減少．

圖8 1979-2018年新疆主要城市綜合舒適指數(shù)年內(nèi)變化

表3 1979-2018年新疆主要城市旅游氣候舒適期的變化趨勢(shì) d/10a

3 討論

在全球變暖背景下，隨著區(qū)域氣候要素的變化，旅游氣候舒適期的時(shí)空格局發(fā)生了不同程度的變化．從全國(guó)范圍來(lái)看，年均氣候舒適期的增加具有“普遍性”[10]，北方城市月均溫濕指數(shù)、著衣指數(shù)等變化幅度大于南方城市，通常緯度越高變化越大[29]．本文關(guān)于新疆旅游氣候舒適期的研究結(jié)果與此相一致．1979-2018年新疆氣候要素發(fā)生了不同程度的變化(圖9)，已有研究證實(shí)氣溫是旅游氣候舒適期演變的主要驅(qū)動(dòng)因素[15]．1979-2018年新疆平均升溫速率達(dá)到0.33 ℃/10a，而北疆和東疆的升溫速率要明顯高于南疆(圖9a)．這也是近40a北疆和東疆溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、綜合舒適指數(shù)的增加速率及著衣指數(shù)的減小速率明顯大于南疆的主要原因．此外，新疆四季平均氣溫增幅最大的季節(jié)為秋冬季，增長(zhǎng)速率分別達(dá)到0.39 ℃/10a和0.37 ℃/10a[31]，這在一定程度上推遲了旅游氣候舒適等級(jí)的終止日期，尤其是北疆和東疆．雖然氣溫升高使得北疆和東疆大部分城市旅游氣候舒適等級(jí)的初始日期在提前，終止日期在推遲，但累計(jì)天數(shù)卻在減少，這可能與極端氣候事件的增加有關(guān)．研究表明新疆北部極端高溫、極端降水事件呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)[32-33]，極端氣候事件可以在短期內(nèi)影響旅游氣候舒適期的連續(xù)性，造成舒適期累計(jì)天數(shù)的減少．除區(qū)域氣候變化的大背景之外，人類活動(dòng)是影響旅游氣候舒適期變化的另一驅(qū)動(dòng)力．自20世紀(jì)90年代以來(lái)，大規(guī)模生態(tài)恢復(fù)工程的實(shí)施促進(jìn)了新疆生態(tài)環(huán)境的改善．研究顯示，1982-2013年，新疆植被綠度呈顯著增加趨勢(shì)[34]，這在一定程度上有利于氣候舒適度的改善．

審圖號(hào)：新S(2020)025號(hào)．圖9 1979-2018年新疆氣候要素變化趨勢(shì)

旅游業(yè)的發(fā)展與氣候變化的關(guān)系已經(jīng)成為關(guān)注的焦點(diǎn)[35]，氣候變化對(duì)新疆旅游業(yè)的影響亟須引起旅游主管部門的重視．一方面，旅游氣候舒適期的增加延長(zhǎng)了相關(guān)旅游產(chǎn)業(yè)的營(yíng)業(yè)期，緩解了部分旅游目的地的季節(jié)性限制；另一方面，氣溫的持續(xù)升高限制了部分旅游項(xiàng)目的開(kāi)展，如冬春季節(jié)的升溫可能會(huì)縮短新疆冰雪旅游適宜期，夏季過(guò)熱的氣候條件增加了旅游企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本．因此，理性看待氣候變化對(duì)旅游業(yè)的利弊，科學(xué)地開(kāi)發(fā)旅游資源，豐富旅游產(chǎn)品設(shè)計(jì)，適時(shí)適度調(diào)整營(yíng)銷策略對(duì)新疆旅游業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要．

4 結(jié)論

文章利用中國(guó)氣象強(qiáng)迫數(shù)據(jù)集(CMFD)網(wǎng)格化的氣候因子數(shù)據(jù)，采用溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)、著衣指數(shù)及綜合舒適指數(shù)模型，以日尺度為研究粒度，分析了近40a新疆旅游氣候舒適期的時(shí)空格局及其演變趨勢(shì)，得到以下主要結(jié)論：

近40a新疆溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)及綜合舒適指數(shù)整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，在空間上大致由南向北減小，而著衣指數(shù)呈下降趨勢(shì)，在空間上由南向北增加，表明新疆旅游氣候總體在向偏暖等級(jí)改善，其中東疆、北疆變化幅度較大，南疆則相對(duì)平穩(wěn)．

新疆旅游氣候舒適期的空間格局顯示，舒適等級(jí)呈現(xiàn)由南向北、由盆地邊緣向盆地中部逐漸降低的趨勢(shì)，其高值區(qū)域主要分布在塔里木盆地西部和南部邊緣區(qū)域，全年累計(jì)日數(shù)可達(dá)150～186 d．旅游氣候較舒適等級(jí)呈現(xiàn)由南向北逐漸降低趨勢(shì)，高值區(qū)域主要集中在塔里木盆地，全年累計(jì)120～150 d．

新疆各地旅游氣候舒適期的初終日期、累計(jì)天數(shù)各有差異．整體而言，南疆和東疆舒適等級(jí)及較舒適等級(jí)的初始日期普遍早于北疆，而終止日期晚于北疆，南疆較舒適等級(jí)則普遍長(zhǎng)于北疆．主要城市旅游氣候舒適期的年內(nèi)變化可大致概括為春夏秋適宜型、春秋適宜型、夏季適宜型3種類型，其綜合舒適指數(shù)的年內(nèi)變化分別呈扁平的“M”型、“凹”字型和倒“U”型．

從新疆主要城市旅游氣候舒適期的變化趨勢(shì)來(lái)看，北疆和東疆各城市舒適等級(jí)的初始日期大多在提前，終止日期大多呈現(xiàn)推遲趨勢(shì)，而累計(jì)天數(shù)普遍在減少，其中北疆平均每10a減少2～3d，東疆則變化各異．南疆各城市舒適等級(jí)的初始日期普遍在提前，大約每10a提前4d左右，終止日期變化幅度不大，舒適等級(jí)的累計(jì)天數(shù)大多在增加，平均每10a增加4d左右．