貴陽地區(qū)氣候舒適度特征變化及其康養(yǎng)效應(yīng)探析

摘 要：利用1961—2020年貴陽地區(qū)8個(gè)地面站點(diǎn)逐日氣象觀測資料，根據(jù)《氣候季節(jié)劃分》（GB/T 42074—2022）對貴陽地區(qū)氣候季節(jié)進(jìn)行劃分，基于“黃金分割率”等級劃分法計(jì)算貴陽地區(qū)人體舒適度等級，并對當(dāng)?shù)乜叼B(yǎng)資源進(jìn)行探析。結(jié)果表明，貴陽地區(qū)冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，四季分明，冬季最長（為115 d），夏季最短（為64 d）。貴陽地區(qū)廣義舒適域等級日數(shù)＞冷不舒適域等級日數(shù)＞熱不舒適域等級日數(shù)，且廣義舒適域等級日數(shù)和熱不舒適域等級日數(shù)60 年來呈上升態(tài)勢，冷不舒適域等級日數(shù)呈下降態(tài)勢。貴陽地區(qū)廣義舒適域等級日數(shù)主要分布在春、夏和秋季，因此春、夏、秋3個(gè)季節(jié)為舒適季，特別適合中老年人群到此進(jìn)行康養(yǎng)旅游。

關(guān)鍵詞：貴陽地區(qū)；氣候舒適度；康養(yǎng)效應(yīng)

中圖分類號：P49 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-04

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展，人們的生活水平顯著提高、健康意識(shí)也逐漸增強(qiáng)。近年來，健康旅游漸漸成為熱門話題，為了更好地滿足廣大消費(fèi)者對健康、養(yǎng)生、醫(yī)療及旅游等方面的多元化需求，國家也出臺(tái)了一系列政策，促進(jìn)和支持該行業(yè)的發(fā)展。2019年7月15日，國務(wù)院出臺(tái)《健康中國行動(dòng)（2019—2030年）》規(guī)劃綱要，提出要支持發(fā)展健康醫(yī)療旅游等健康服務(wù)新業(yè)態(tài)，滿足人民群眾日益增長的多層次、多樣化健康需求。因此，開展人體舒適度及其康養(yǎng)效應(yīng)的相關(guān)研究，根據(jù)旅游目的地氣候舒適度的季節(jié)性變化狀況，為康養(yǎng)旅游人群提出氣候康養(yǎng)旅游地和最佳時(shí)段選擇的合理化建議，有助于促進(jìn)健康旅游產(chǎn)業(yè)的持續(xù)和高質(zhì)量發(fā)展。

人體舒適度指數(shù)是從氣象角度評價(jià)在不同氣候條件下人的舒適感，根據(jù)人類機(jī)體與大氣環(huán)境之間的熱交換而制定的生物氣象指標(biāo)[1]。相關(guān)學(xué)者相繼提出了諸多表征人體舒適度的方法[2-3]。近年來，開始將氣候舒適度與康養(yǎng)旅游相結(jié)合進(jìn)行分析。例如，孫銀川等[4]對寧夏六盤山區(qū)夏季避暑旅游氣候舒適度分析；張運(yùn)等[5]基于人體舒適度對商洛市氣候康養(yǎng)旅游的評價(jià)。多數(shù)研究者在研究中使用的舒適度計(jì)算方法多是針對某一地區(qū)或有限區(qū)域而研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)公式，理論依據(jù)不夠充分，普適性有限，更無法對全國大范圍不同氣候類型地區(qū)、不同經(jīng)緯度地區(qū)、不同海拔高度地區(qū)的人體舒適度進(jìn)行分析研究。然而，王式功等[6]提出了一種基于“黃金分割率”的人體舒適度計(jì)算方法，提出了最佳舒適度的概念與確定方法，體現(xiàn)了以氣溫為主及其他相關(guān)氣象要素的協(xié)同效應(yīng)。還考慮了不同月份、緯度和海拔高度造成的人體感覺差異，克服了地理位置帶來的誤差，改進(jìn)了以往舒適度計(jì)算方法的不足，呈現(xiàn)出了地域和不同氣候帶的廣泛普適性，為健康氣候評估提供了表征量的支持。

近年來，國家大力發(fā)展旅游業(yè)，貴陽作為國內(nèi)著名的旅游城市之一，其氣候?qū)賮啛釒駶櫆睾托蜌夂?，兼有高原性和季風(fēng)性氣候特點(diǎn)。該地植被覆蓋廣，冬無嚴(yán)寒，夏無酷熱，素有“上有天堂，下有蘇杭，氣候宜人數(shù)貴陽”的美譽(yù)[7-8]。對此，利用貴陽地區(qū)的氣象資料，基于人體舒適度及其康養(yǎng)效應(yīng)的相關(guān)研究，綜合考慮對人體體感溫度產(chǎn)生直接影響的氣溫、相對濕度等氣象要素，分析其對貴陽地區(qū)人體舒適度和氣候康養(yǎng)的效應(yīng)，為打造生態(tài)宜居城市、生態(tài)旅游城市開發(fā)提供技術(shù)支持，助力貴陽康養(yǎng)旅游產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。

1 資料與方法

1.1 資料

氣象資料來源于國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心，包括1961—2020年貴陽地區(qū)息烽、開陽、修文、清鎮(zhèn)、貴陽、白云、花溪和烏當(dāng)8個(gè)區(qū)縣氣象站點(diǎn)的逐日地面觀測資料，涉及平均氣溫、平均風(fēng)速、平均相對濕度和20：00—翌日20：00降水量等氣象要素。

1.2 研究方法

1.2.1 人體舒適度計(jì)算方法

人體舒適度作為一種可以直觀地反應(yīng)某地康養(yǎng)氣候資源情況的標(biāo)準(zhǔn)[9]，王式功等首次將“黃金分割率”引入醫(yī)療氣象學(xué)領(lǐng)域，更科學(xué)合理地確定了人體最佳舒適溫度值為22.7 ℃。并對其緯度、月份和海拔高度進(jìn)行調(diào)整，從而獲得某地的最佳舒適溫度數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

Ts=22.7×[1.0-0.3sin（φ-23.5）]-|0.3cos[15°×（M-1）]| -2.0×tan（H/100）（1）

式（1）中，Ts為最佳舒適溫度，φ為緯度，M為月份，H為海拔高度。[1.0-0.3sin（φ-23.5）]是為了訂正地理緯度對最舒適溫度的影響，|0.3cos[15°×（M-1）]|訂正了季節(jié)對人體最佳舒適溫度的影響，2.0×tan（H/ 100）訂正了海拔≥500 m（海拔高度＜500 m不訂正）的地區(qū)高度對人體最佳舒適溫度的影響。。

綜合考慮相對濕度、降水量、風(fēng)速等與人體健康密切相關(guān)的氣象要素，最終構(gòu)建的體感溫度計(jì)算數(shù)學(xué)表達(dá)式如下。

當(dāng)Ta≥Ts時(shí)：Tg=Ta+A{exp[0.05（Ta-Ts）（RH-RHs）]-1}-0.03（Ta-Ts）V（2）

當(dāng)Ta＜Ts時(shí)：Tg=Ta-A{exp[0.013（Ts-Ta）（RH-RHs）]-1}-0.01（Ts-Ta）V（3）

式（2）和式（3）中，系數(shù)A≈14；Tg為體感溫度（℃），認(rèn)為是人體皮膚裸露時(shí)感覺到的環(huán)境溫度；Ta為平均氣溫（℃）；Ts為最佳舒適溫度；V為平均風(fēng)速（m/s）；RH為相對濕度（%）；RHs為最適相對濕度（%）。無降水時(shí)，RHs=0.500；有降水時(shí)，RHs=0.618。

由式（2）、式（3）算出的體感溫度，再根據(jù)體感溫度將氣候舒適的劃分為11個(gè)等級，分級及對應(yīng)的等級范圍見表1。將微熱、舒適和涼爽歸并為廣義舒適域。

1.2.2 氣候季節(jié)劃分

采用中華人民共和國國家氣候季節(jié)劃分標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 42074—2022）（以下簡稱標(biāo)準(zhǔn)），對貴陽地區(qū)氣候季節(jié)進(jìn)行劃分，首先選定最近30年（1991—2020年）作為氣候年份長度，再計(jì)算30年中同日平均氣溫的常年值，得到常年氣溫序列[10]。

（4）

式（4）中，Tj為第j日的平均氣溫常年值（℃）；tij為第i年第j日的平均氣溫（℃）；n為選定年份長度，取30。

再依據(jù)常年氣溫序列計(jì)算5 d的滑動(dòng)平均，得到常年滑動(dòng)平均氣溫序列，5 d滑動(dòng)平均計(jì)算。

TMj=（5）

式（5）中，TMj為第j日的5 d滑動(dòng)平均氣溫（℃），tj為第j日的平均氣溫（℃）。

標(biāo)準(zhǔn)中將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫≥10 ℃且＜22 ℃的日期定義為春季；將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫≥22 ℃的日期定義為夏季；將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫＜22 ℃且≥10 ℃的日期定義為秋季；將日平均氣溫或滑動(dòng)平均氣溫＜10 ℃的日期定義為冬季。這種采用常年滑動(dòng)平均氣溫序列對季節(jié)進(jìn)行劃分，更能科學(xué)準(zhǔn)確地劃分某個(gè)地方的四季，對分析人體舒適度也能更加的合理。因此，應(yīng)用此方法對貴陽地區(qū)人體舒適度與氣候康養(yǎng)進(jìn)行相關(guān)研究。

2 結(jié)果分析

2.1 貴陽地區(qū)人體體感溫度變化特征

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)劃分出貴陽地區(qū)春季天數(shù)為104 d，夏季天數(shù)為64 d，秋季天數(shù)為82 d，冬季天數(shù)為115 d。貴陽地區(qū)7月的平均體感溫度最高，為23.38 ℃；1月的平均體感溫度最低，為4.31 ℃。月平均體感溫度呈“倒V”型分布。1961—2020年貴陽地區(qū)的年平均體感溫度為14.69 ℃，60年間貴陽地區(qū)的年平均體感溫度總體呈上升態(tài)勢，增長率為0.08 ℃/10年。

2.2 貴陽地區(qū)人體舒適度分布特征

體感溫度能夠更好地反映一個(gè)地區(qū)人體對冷暖的感受程度。因此，綜合考慮氣溫、濕度、風(fēng)速的體感效應(yīng)，對貴陽地區(qū)人體體感溫度進(jìn)行分析。貴陽地區(qū)6、7和8月的平均體感溫度均高于20 ℃，其中7月的平均體感溫度最高，為23.38 ℃，此時(shí)為夏季（圖1a）；1、2和12月的平均體感溫度均低于10 ℃，其中1月的平均體感溫度最低，為4.31℃，此時(shí)為冬季，月平均體感溫度呈“倒V”型分布。圖1b為年平均體感溫度的變化態(tài)勢，貴陽地區(qū)1961—2020年的年平均體感溫度為14.69 ℃，20世紀(jì)80年代前為下降態(tài)勢，80年代中期出現(xiàn)最低值，80年代后為上升態(tài)勢，且上升態(tài)勢較為明顯，這與全球氣候變暖的背景相吻合?？傮w而言，60年間貴陽地區(qū)的年平均體感溫度呈上升態(tài)勢，增長率為0.08 ℃/10年。

從季節(jié)分布（圖2）來看，貴陽地區(qū)“舒適”等級日數(shù)主要分布在春、夏、秋季，其中，春季分布日數(shù)最多，冬季分布日數(shù)最少。春季和秋季都出現(xiàn)了6個(gè)舒適度等級，以舒適、涼和涼爽3個(gè)等級為主。夏季天氣以微熱、舒適和熱3個(gè)等級為主。冬季以微冷、冷、涼爽和涼4個(gè)等級為主，出現(xiàn)最多的等級為微冷。綜上所述，貴陽地區(qū)在春季、夏季和秋季都具有良好的康養(yǎng)優(yōu)勢，適合康養(yǎng)旅居生活。

2.2.1 各舒適域等級日數(shù)月份和季節(jié)分布

為了深入分析研究，根據(jù)人體對不同舒適度等級的感知程度，將貴陽地區(qū)氣候舒適度等級分為熱不舒適域、廣義舒適域和冷不舒適域3種對比分析。

分析表明，貴陽地區(qū)3—11月廣義舒適域等級日數(shù)都在20 d以上，廣義舒適域等級日數(shù)大于月總數(shù)的2/3，說明3—11月為廣義舒適月，良好的氣候環(huán)境適合開展康養(yǎng)旅游等相關(guān)活動(dòng)。貴陽地區(qū)春季廣義舒適域等級日數(shù)最多，其次為秋季，由于貴陽地區(qū)夏季較短，廣義舒適域等級日數(shù)也較少（圖3）。鑒于春季、夏季和秋季廣義舒適域等級日數(shù)都超過總季節(jié)長度的2/3，所以春、夏、秋3個(gè)季節(jié)為舒適季。而廣義舒適域等級日數(shù)在冬季最少；冷不舒適域等級日數(shù)在冬季最多，超過總季節(jié)長度的2/3，所以冬季為冷不舒適季節(jié)。熱不舒適域等級日數(shù)主要分布在春季、夏季和秋季，但分布日數(shù)都很少，沒有超過總季節(jié)長度的1/3。綜上所述，貴陽地區(qū)廣義舒適域等級日數(shù)呈“雙峰”分布，主要分布在3—11月，分別對應(yīng)春、夏、秋季為廣義舒適季節(jié)，該期間適合開展旅游觀光、避暑等康養(yǎng)活動(dòng)。

2.2.2 各舒適域等級日數(shù)變化特征

隨著全球變暖，貴陽地區(qū)各舒適域等級日數(shù)也發(fā)生相應(yīng)變化。貴陽地區(qū)廣義舒適域等級日數(shù)最多，平均日數(shù)為208 d，且廣義舒適域等級日數(shù)60 年來有上升態(tài)勢（圖4）。冷不舒適域等級日數(shù)次之，平均日數(shù)為144.2 d，且60 年來呈下降態(tài)勢。熱不舒適域等級日數(shù)最少，平均日數(shù)為12.8 d，且60 年來也有上升態(tài)勢。

由表2可知，貴陽地區(qū)不同年代際各舒適域等級日數(shù)均有不同的變化。冷不舒適域等級日數(shù)在20世紀(jì)90年代最多，為150 d；21世紀(jì)10年代最少，為136 d，相差14 d。廣義舒適域等級日數(shù)在21世紀(jì)10年代最多，為212 d；20世紀(jì)80年代和20世紀(jì)90年代最少，都為204 d，相差8 d。熱不舒適域等級日數(shù)在21世紀(jì)10年代最多，為18 d；20世紀(jì)70年代和20世紀(jì)90年代最少，為11 d，相差7 d。從年代際變化來看，貴陽地區(qū)廣義舒適域等級日數(shù)和熱不舒適域等級日數(shù)都在逐漸增加，冷不舒適域等級日數(shù)都在逐漸減少，正好與全球氣候變暖相吻合。

3 結(jié)論

（1）貴陽地區(qū)四季分明，冬季最長，為115 d，夏季最短，為64 d。貴陽地區(qū)的月平均體感溫度呈“倒V型”分布，貴陽地區(qū)氣候溫和，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，年內(nèi)多數(shù)月份都分布著“舒適”等級日數(shù)，主要分布在春、夏、秋季節(jié)，其中春季分布日數(shù)最多，冬季分布日數(shù)最少。

（2）貴陽地區(qū)廣義舒適域等級日數(shù)呈“雙峰”分布，主要分布在3—11月，分別對應(yīng)春、夏、秋季為廣義舒適季節(jié)。在研究時(shí)段內(nèi)，貴陽地區(qū)廣義舒適域日數(shù)最多，平均日數(shù)為208 d；冷不舒適域日數(shù)次之，平均日數(shù)為144.2 d；熱不舒適域日數(shù)最少，平均日數(shù)為12.8 d。隨著全球變暖，貴陽地區(qū)廣義舒適域等級日數(shù)60年來有上升態(tài)勢，熱不舒適域等級日數(shù)也有上升態(tài)勢，但冷不舒適域等級日數(shù)60年來呈下降態(tài)勢，表明貴陽地區(qū)的氣候舒適度越來越好，證明其康養(yǎng)優(yōu)勢也日漸凸出。

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收稿日期：2024-06-17

基金項(xiàng)目：2023年度黔西南州科技計(jì)劃項(xiàng)目（2023-4-87）。

作者簡介：瞿沖（1995—），男，貴州遵義人，助理工程師，研究方向?yàn)闅夂蝾A(yù)測和氣象服務(wù)。