張家口避暑氣候舒適度分析

摘 要 基于1988—2018年張家口市及各縣（區(qū)）14個(gè)國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)站夏季（6—8月）逐日平均氣溫、最高和最低氣溫、平均相對(duì)濕度和平均風(fēng)速，計(jì)算體感溫度，分析氣候舒適度分布，并統(tǒng)計(jì)北京、石家莊高溫日數(shù)及體感溫度變化特征，從而對(duì)比分析張家口地區(qū)避暑旅游優(yōu)勢(shì)。結(jié)果表明：（1）張家口夏季平均氣溫變化范圍為19.6～22.5 ℃，相對(duì)濕度范圍為56%～72%，平均風(fēng)速范圍為1.8～2.5 m·s-1，氣溫、濕度、風(fēng)較適宜，有利于避暑旅游活動(dòng)的開(kāi)展。（2）張家口地區(qū)夏季體感溫度為19.0～23.0 ℃，隨地形變化特征顯著，壩上地區(qū)體感溫度低于壩下地區(qū)。（3）除康保、沽源、張北外，張家口夏季大部分縣（區(qū)）多數(shù)時(shí)間處于舒適范圍內(nèi)，7月是張家口夏季舒適日數(shù)最多的月份。（4）與石家莊、北京相比，張家口具有高溫日數(shù)少、平均體感溫度適宜和舒適日數(shù)比例高的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞 張家口地區(qū)；人體舒適度；氣候舒適度；避暑旅游

中圖分類(lèi)號(hào)： F592.7;P49" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A" 文章編號(hào)： 2096-3599（2024）03-0145-07

DOI：10.19513/j.cnki.hyqxxb.20220222001

Analysis on climate comfort for summering in Zhangjiakou

LI Yue， HU Xue， ZHAO Haijiang， SUN Xiaoxia， LI Xinglu

（Zhangjiakou Meteorological Bureau， Zhangjiakou 075051， China）

Abstract Based on the daily average temperature， maximum/minimum temperature， average relative humidity， and average wind speed of 14 national meteorological observation stations in Zhangjiakou City and its counties （districts） in summer （from June to August） from 1988 to 2018， the apparent temperature is calculated and the distribution of climate comfort is analyzed. The number of high-temperature days and the variations of apparent temperature in Beijing and Shijiazhuang， and the advantages of summer tourism in Zhangjiakou are compared and analyzed. The results are listed below. （1） The average summer temperature in Zhangjiakou ranges from 19.6 to 22.5 ℃， relative humidity from 56% to 72%， and average wind speed from 1.8 to 2.5 m·s-1. The temperature， humidity， and wind are suitable for summer tourism. （2） The summer apparent temperature in Zhangjiakou fluctuates between 19.0 and 23.0 ℃， changing significantly with terrains. The apparent temperature at the height of 1 400-1 600 m above sea level is lower than that at 500-900 m. （3） Except for Kangbao， Guyuan， and Zhangbei， most counties （districts） in Zhangjiakou have most of their summer with meteorological elements in comfortable range. July is the month with the highest number of comfortable days in Zhangjiakou. （4） Compared with Shijiazhuang and Beijing， Zhangjiakou has the advantages of fewer high-temperature days， suitable average apparent temperature and a high proportion of comfortable days.

Keywords Zhangjiakou; human body comfort; climate comfort; summer tourism

引言

避暑旅游是一種典型的以氣候作為關(guān)注點(diǎn)的旅游方式。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行了較多的探討，普遍認(rèn)為避暑旅游是指游客在夏季到旅游目的地消暑納涼、度假療養(yǎng)的一種旅游方式。隨著旅游業(yè)的日益發(fā)展及人們收入水平、生活水平的不斷提高，外出旅游成了大眾休閑娛樂(lè)的普遍選擇，避暑更是夏季旅游市場(chǎng)的主旋律。為此，利用氣候資源開(kāi)發(fā)的旅游氣象服務(wù)產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，各類(lèi)旅游氣象指數(shù)預(yù)報(bào)日益受到重視，其中氣候舒適度是衡量避暑旅游基地建設(shè)是否適宜的最基本指標(biāo)［1］。國(guó)外研究氣候?qū)β糜蔚挠绊懫鸩捷^早，相關(guān)研究［2-4］較為全面，早期研究主要基于統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)性指標(biāo)分析［5-6］，近期主要基于人體熱量平衡的機(jī)理模型［7］開(kāi)展分析。國(guó)內(nèi)氣象學(xué)者研究氣候舒適度對(duì)旅游業(yè)的影響主要包括以下3個(gè)方面：避暑型氣候的地域類(lèi)型、自然氣候因素對(duì)季節(jié)性旅游客流變化的影響、基于不同指數(shù)對(duì)省市氣候進(jìn)行評(píng)價(jià)等。陳慧等［8］對(duì)中國(guó)屬于避暑型氣候的地域進(jìn)行了空間分布、時(shí)間變化和舒適特征的分析，將中國(guó)避暑型氣候大致分為西南高原型、中東部山岳型、東北山地平原型、西北山地高原型和環(huán)渤海低山丘陵型5種地域類(lèi)型。陸林等［9］通過(guò)典型海濱型和山岳型旅游地氣候舒適性對(duì)比，指出自然氣候是季節(jié)性旅游客流變化的主導(dǎo)因素。周浩亮等［10］通過(guò)人體舒適度指數(shù)評(píng)價(jià)氣候?qū)θ梭w的影響，分析了威海的旅游氣候資源優(yōu)勢(shì)。侯亞紅等［11］對(duì)遼寧旅游景點(diǎn)氣象要素及空氣質(zhì)量對(duì)比分析，并根據(jù)分析結(jié)果建立了避暑氣象指數(shù)。張波等［12］利用溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和穿衣指數(shù)，從氣候舒適度的角度分析了貴州夏季旅游時(shí)間、空間分布情況，指出6月是貴州旅游的最佳月份。丁鋒等［13］通過(guò)模型分析了不同氣象條件對(duì)青島濱海旅游經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的影響。宿海良等［14］指出河北北部秦皇島、張家口、承德是夏季旅游適宜期最長(zhǎng)的地區(qū)，張家口是夏季最舒適的城市。邱繼玲等［15］基于綜合溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)和舒適度指數(shù)對(duì)梁山縣旅游氣候舒適度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，指出旅游氣候舒適度的不利因素主要是高低溫，而風(fēng)、降水和日照對(duì)旅游的影響利大于弊。

張家口位于河北西北部，地勢(shì)總體西北高、東南低，陰山山脈橫貫中部，將全區(qū)分為壩上和壩下兩大部分。壩上地區(qū)海拔高度一般在1 400～1 600 m，包括康保、張北、尚義和沽源，壩下地區(qū)海拔高度一般在500～900 m，包括懷來(lái)、陽(yáng)原、蔚縣、懷安、赤城、宣化、下花園、萬(wàn)全、崇禮、橋東、橋西、高新。近年來(lái)，張家口大力推動(dòng)旅游扶貧和鄉(xiāng)村旅游發(fā)展，特別是2019年張家口榮膺“全國(guó)避暑旅游十強(qiáng)城市”稱(chēng)號(hào)，為進(jìn)一步研究避暑旅游舒適度奠定了基礎(chǔ)。2022年，北京和張家口聯(lián)合成功舉辦了冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)和冬季殘疾人奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)，張家口的知名度大幅提升，迅速成為旅游熱門(mén)目的地，推出精準(zhǔn)旅游氣象服務(wù)顯得勢(shì)在必行。近年來(lái)有關(guān)張家口地區(qū)的旅游研究有限，同時(shí)避暑旅游地多呈現(xiàn)局地性小氣候特點(diǎn)，但尚未有學(xué)者對(duì)張家口地區(qū)避暑旅游氣候舒適度的分析和評(píng)價(jià)進(jìn)行細(xì)致研究。此文通過(guò)時(shí)間、空間上對(duì)張家口地區(qū)避暑旅游氣候舒適度進(jìn)行分析和探索，以期揭示夏季旅游氣候舒適度的變化特征，為合理開(kāi)發(fā)旅游氣象服務(wù)產(chǎn)品和宣傳旅游氣候資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 資料來(lái)源

采用河北共享平臺(tái)張家口地區(qū)14個(gè)國(guó)家級(jí)地面氣象觀測(cè)站（圖1）1988—2018年夏季（6—8月）逐日平均氣溫、最高及最低氣溫、平均風(fēng)速、相對(duì)濕度資料，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)質(zhì)量控制，剔除了缺報(bào)時(shí)次。

1.2 旅游氣候舒適度評(píng)價(jià)方法

人體對(duì)外界環(huán)境的冷熱感受（即體感溫度）受多種氣象要素綜合影響，其中氣溫是主要?dú)庀笥绊懸?，此外還受大氣濕度、風(fēng)速等氣象要素影響［16-18］。此文采用吳普等［19］的研究方法，該方法綜合考慮了不同情況下氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速對(duì)體感溫度的共同作用?；谏鲜鲇兄苯佑绊懙脑u(píng)價(jià)要素進(jìn)行綜合分析，計(jì)算出各站點(diǎn)體感溫度。在此基礎(chǔ)上，利用體感溫度劃分舒適度等級(jí)，研究6—8月張家口各縣（區(qū)）避暑旅游旺季的氣候舒適度分布特征，對(duì)張家口地區(qū)氣候適宜性進(jìn)行定量分析評(píng)價(jià)。體感溫度公式如下：

ts=t+15tmax-tmin+VRH-7015-v-22，

t+VRH-7015-v-22，

t-VRH-7015-v-22，

t≥28；

17lt;tlt;28；

t≤17。（1）

式中：ts、tmax、tmin、t分別為體感溫度、日最高氣溫、日最低氣溫、日平均氣溫；VRH為日平均相對(duì)濕度；v為日平均風(fēng)速?；隗w感溫度的舒適度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2 結(jié)果分析

2.1 氣象要素特征

2.1.1 氣溫

對(duì)張家口地區(qū)夏季平均氣溫及各縣（區(qū)）的氣溫要素進(jìn)行特征分析，夏季平均氣溫在19.6～22.5 ℃范圍波動(dòng)，多年平均氣溫為20.9 ℃，氣候傾向率為0.342 ℃·（10 a）-1，但沒(méi)有通過(guò)0.05的顯著性水平檢驗(yàn)，平均氣溫呈不顯著上升趨勢(shì)（圖2a）。壩上壩下區(qū)域氣溫差距明顯，壩上4縣及崇禮6—8月的月平均氣溫都在20.0℃以下，壩下地區(qū)除赤城6月的月平均氣溫在20.0 ℃以下，其他地區(qū)月平均氣溫均高于20.0 ℃，其中懷來(lái)夏季多年平均氣溫最高，為23.7 ℃，沽源多年平均氣溫最低，為17.6 ℃（圖2b）。

2.1.2 相對(duì)濕度

空氣相對(duì)濕度過(guò)低或過(guò)高均會(huì)使人體產(chǎn)生不適感，較為適宜的相對(duì)濕度范圍為45%～60%［20］。對(duì)張家口地區(qū)相對(duì)濕度年際特征進(jìn)行分析，夏季平均相對(duì)濕度為56%～70%，總體呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，最大值70%出現(xiàn)在1995年，最小值56%出現(xiàn)在2009年（圖3a）。6—8月相對(duì)濕度逐月增加，夏季赤城相對(duì)濕度最高，而最低的為張家口市區(qū)（圖3b）。

2.1.3 風(fēng)速

由張家口地區(qū)夏季31 a風(fēng)速平均值逐年變化（圖4a）來(lái)看，夏季月平均風(fēng)速為1.88～2.47 m·s-1，逐年平均風(fēng)速總體呈上升趨勢(shì)，最大值（2.47 m·s-1）出現(xiàn)在2012年，最低值（1.88 m·s-1）出現(xiàn)在2000年。各區(qū)6、7、8月的平均風(fēng)力都在2級(jí)及以下，且6—8月平均風(fēng)速逐月減小，夏季的崇禮月平均風(fēng)速最小，張北月平均風(fēng)速最大（圖4b）。

2.2 旅游氣候舒適度

2.2.1 體感溫度時(shí)間變化

張家口地區(qū)夏季體感溫度在19.0～23.0 ℃范圍波動(dòng)，其氣候傾向率為0.256 ℃·（10 a）-1，沒(méi)有通過(guò)顯著性水平檢驗(yàn)，呈不顯著增加趨勢(shì)（圖5）。

計(jì)算各地區(qū)6—8月逐日體感溫度31 a平均值，如表2所示。壩上地區(qū)及崇禮地區(qū)平均體感溫度未超過(guò)19.0 ℃，赤城、蔚縣、張家口等9站平均體感溫度在20.0 ℃以上，最高值23.5 ℃出現(xiàn)在涿鹿。

2.2.2 體感溫度空間分布

張家口地區(qū)夏季體感溫度整體呈現(xiàn)由北向南遞增的特點(diǎn)（圖6）。6月體感溫度普遍在15.0～22.0 ℃，7月體感溫度在18.0～25.0 ℃，8月體感溫度在17.0～24.0 ℃。夏季張家口南部地區(qū)體感溫度普遍高于北部，即壩下地區(qū)體感溫度高于壩上地區(qū)，蔚縣東南部、涿鹿西南部體感溫度也較低，通過(guò)與張家口地區(qū)的地形圖相結(jié)合進(jìn)行分析可知，這些地區(qū)雖處于壩下，但由于海拔較高，導(dǎo)致體感溫度略低于同緯度地區(qū)。

2.2.3 不同等級(jí)舒適度日數(shù)

表3給出了1988—2018年張家口地區(qū)6—8月不同舒適等級(jí)多年平均日數(shù)。統(tǒng)計(jì)顯示，6、8月壩上4縣（康保、沽源、尚義、張北）“冷不舒適”等級(jí)日數(shù)出現(xiàn)頻率較高，7月張家口大多縣（區(qū)）多數(shù)時(shí)間處于舒適范圍（包括“較舒適”“舒適”“最舒適”等級(jí)）。除康保、沽源、張北外，張家口其他大多縣（區(qū)）夏季“較舒適”“舒適”“最舒適”等級(jí)日數(shù)總和所占比例均在50%以上，且壩下大多縣（區(qū)）“較舒適”“舒適”“最舒適”等級(jí)日數(shù)總和所占比例超過(guò)90%?！盁岵皇孢m”等級(jí)在張家口夏季出現(xiàn)頻率極低。張家口夏季大多縣（區(qū)）多數(shù)時(shí)間處于舒適范圍內(nèi)，7月是張家口地區(qū)夏季舒適日數(shù)最多的月份。

2.3 北京、石家莊、張家口夏季舒適度對(duì)比

根據(jù)中國(guó)氣象局定義，日最高氣溫tmax≥35 ℃為高溫日。由于夏季氣溫高于33 ℃可能對(duì)體弱者或老年人產(chǎn)生不良影響［21］，因此選取臨近張家口的北京、石家莊站與張家口的最高氣溫進(jìn)行對(duì)比，分別統(tǒng)計(jì)33 ℃≤tmax＜35 ℃和tmax≥40 ℃的日數(shù)。

張家口位于北京西北方，距北京約200 km，位于石家莊北邊，直線距離大約為400 km。1988—2018年，張家口、石家莊、北京的高溫天氣多集中在7月（表4）。石家莊、北京各時(shí)段日最高氣溫超過(guò)33 ℃和超過(guò)35 ℃的日數(shù)遠(yuǎn)高于張家口，其中石家莊33 ℃≤tmax＜35 ℃的日數(shù)是張家口2倍多，35 ℃≤tmax＜40 ℃的日數(shù)是張家口3倍多；北京與張家口距離較近，但受地形、地理位置等影響，張家口的高溫日數(shù)明顯比北京少，31 a內(nèi)張家口只有1 d氣溫高于40 ℃，而北京有3 d，且都在7月，而石家莊在6月、7月分別有12 d、10 d超過(guò)40 ℃。8月張家口、石家莊、北京均無(wú)超過(guò)40 ℃的高溫天氣。

體感溫度主要受溫度、濕度以及風(fēng)速影響，對(duì)比三地的體感溫度，如圖7所示，夏季三地平均體感溫度變化趨勢(shì)基本相同，大部分年份平均體感溫度石家莊最高，其次為北京，最后為張家口。與其他兩地相比，張家口夏季風(fēng)速大，濕度小，高溫日數(shù)少；其次，張家口地處太行山、燕山和陰山山脈交匯處，海拔和緯度較高，氣候和地理位置為張家口避暑提供了明顯優(yōu)勢(shì)。

由于夏季冷不舒適對(duì)出行的影響較小，對(duì)比三地的舒適日數(shù)及熱不舒適日數(shù)，根據(jù)表1體感溫度的舒適度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，分析1988—2018年張家口、北京、石家莊夏季舒適及熱不舒適總?cè)諗?shù)（表5），張家口、北京、石家莊夏季多數(shù)時(shí)間處于舒適等級(jí)范圍內(nèi)，但張家口熱不舒適日數(shù)較其他兩地明顯偏少。

3 結(jié)論

（1）張家口夏季平均氣溫為19.6～22.5 ℃，歷年平均氣溫為20.9 ℃，氣候傾向率為0.342 ℃·（10 a）-1，相對(duì)濕度為56%～72%，平均風(fēng)速為1.8～2.5 m·s-1。夏季氣溫、濕度、風(fēng)較適宜，有利于避暑旅游活動(dòng)的開(kāi)展。

（2）張家口地區(qū)夏季體感溫度為19.0～23.0 ℃，其氣候傾向率為0.256 ℃·（10 a）-1。夏季體感溫度隨地形變化特征顯著，壩上地區(qū)體感溫度低于壩下地區(qū)，1988—2018年6—8月張家口各縣（區(qū)）熱不舒適等級(jí)的日數(shù)年平均值為1 d，7、8月氣候舒適度優(yōu)于6月，7月氣候舒適度面積最大，總體都在體感舒適范圍內(nèi)，較適宜出行和戶外活動(dòng)。

（3）除康保、沽源、張北外，夏季張家口縣（區(qū)）多數(shù)時(shí)間處于舒適范圍內(nèi)，7月是張家口地區(qū)夏季舒適日數(shù)最多的月份。

（4）與石家莊、北京相比，張家口具有高溫日數(shù)少、平均體感溫度適宜、舒適日數(shù)比例高的優(yōu)勢(shì)。

此文從氣候舒適度的角度分析了張家口地區(qū)夏季旅游舒適度特征，但旅游大部分時(shí)間在室外，評(píng)價(jià)方法中未考慮氣壓、太陽(yáng)輻射、災(zāi)害性天氣等要素，另外，建筑物、下墊面、局地環(huán)流以及地形等條件對(duì)夏季旅游舒適度的影響也未考慮在內(nèi)，不足之處還有待今后進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 楊俊，張永恒，席建超.中國(guó)避暑旅游基地適宜性綜合評(píng)價(jià)研究［J］.資源科學(xué)，2016，38（12）：2210-2220.

［2］TERJUNG W H. Physiologic climates of the conterminous United States： a bioclimatic classification based on man［J］. Ann Assoc Am Geogr，1966，56（1）：141-179.

［3］COLDREY K M， TURPIE J K. Potential impacts of changing climate on nature-based tourism： a case study of South Africa’s national parks［J］. Koedoe，2020，62（1）： 1-12.

［4］BAE J， NAM S. An analysis of the effect of climate indicators on tourism demand： a case study of Jeju Island［J］. J Policy Res Tour Le，2020，12（2）：185-196.

［5］BLAZEJCZYK K， EPSTEIN Y， JENDRITZKY G， et al. Comparison of UTCI to selected thermal indices［J］. Int J Biometeorol，2012，56（3）：515-535.

［6］YAGLOU C P， MINARD D. Control of heat casualties at military training centers［J］. AMA Arch Ind Health，1957，16（4）：302-316.

［7］GAGGE A P， STOLWIJK J A J， NISHI Y. An effective temperature scale based on a simple model of human physiological regulatory response［J］. ASHRAE Trans，1971，77：247-263.

［8］陳慧，閆業(yè)超，岳書(shū)平，等.中國(guó)避暑型氣候的地域類(lèi)型及其時(shí)空分布特征［J］.地理科學(xué)進(jìn)展，2015，34（2）：175-184.

［9］陸林，宣國(guó)富，章錦河，等.海濱型與山岳型旅游地客流季節(jié)性比較：以三亞、北海、普陀山、黃山、九華山為例［J］.地理學(xué)報(bào)，2002，57（6）：731-740.

［10］周浩亮，孫鵬鵬，耿偉林.威海市旅游氣候資源及舒適度分析［J］.山東氣象，2012，32（3）：26-27.

［11］侯亞紅，息濤，徐方姝，等.遼寧避暑旅游氣候條件分析和氣象指數(shù)研究［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，2018，41（4）：34-40.

［12］張波，譚文，古書(shū)鴻，等.1961—2015年貴州省夏季旅游氣候舒適度評(píng)價(jià)［J］.干旱氣象，2017，35（3）：420-426.

［13］丁鋒，張凱靜，郭文慧.氣象條件對(duì)濱海旅游經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的彈性影響：以青島為例［J］.海洋氣象學(xué)報(bào)，2021，41（1）：147-152.

［14］宿海良，費(fèi)曉臣，柴瑞，等.河北省旅游適宜期人體舒適度指數(shù)研究［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2021，46（2）：144-147.

［15］邱繼玲，關(guān)磊，尚新梅.梁山縣旅游氣候資源及舒適度分析［J］.山東氣象，2014，34（2）：65-68.

［16］王昌忠.運(yùn)氣理論與氣象、疫病的關(guān)聯(lián)性分析初步［D］.合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2014.

［17］張志薇.基于舒適度研究的中國(guó)大陸健康氣候評(píng)估［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2014.

［18］杜晨秋.環(huán)境溫度變化對(duì)人體熱調(diào)節(jié)和健康影響及其分子機(jī)理研究［D］.重慶：重慶大學(xué)，2018.

［19］吳普，周志斌，慕建利.避暑旅游指數(shù)概念模型及評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建［J］.人文地理，2014，29（3）：128-134.

［20］李正泉，賀忠華，胡中民.氣候與健康及氣候康養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.海洋氣象學(xué)報(bào)，2020，40（1）：107-116.

［21］鮑俊哲.中國(guó)氣溫和空氣污染時(shí)空分布特征及其對(duì)人群健康影響與脆弱性評(píng)估研究［D］.武漢：武漢大學(xué)，2016.