石燕清,尹 娟,張丹丹,孟曉艷

(湖南湘西自治州氣象局,湖南 吉首 416000)

湘西州夏季旅游氣候舒適度的模糊綜合評(píng)判

石燕清,尹 娟,張丹丹,孟曉艷

(湖南湘西自治州氣象局,湖南 吉首 416000)

文中選取湘西州 1971～2000年夏季 (7月)的平均氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速資料,作為評(píng)價(jià)氣候環(huán)境對(duì)人體舒適度的影響因素,以集合論為基礎(chǔ),采用數(shù)學(xué)模糊評(píng)判方法,對(duì)湘西州夏季旅游氣候舒適度進(jìn)行模糊綜合評(píng)判。

旅游氣候資源;舒適度;模糊評(píng)判

1 前言

氣候條件的優(yōu)劣是決定一個(gè)地區(qū)旅游業(yè)發(fā)展的先決條件之一,也是旅游者考慮的主要問題?，F(xiàn)代旅游事業(yè)及其活動(dòng)的開展,諸如旅游地區(qū)的自然風(fēng)光和最佳旅游季節(jié)的選擇,都無不與氣候有關(guān)。而對(duì)于旅游者來說,人們總是期望活動(dòng)在一個(gè)舒適的環(huán)境當(dāng)中。氣候作為構(gòu)成環(huán)境的重要條件之一,不僅影響旅游活動(dòng)的環(huán)境和旅游活動(dòng)本身,更為重要的是影響著游客的體感舒適度。

2 湘西自治州地理氣候及旅游資源現(xiàn)狀

2.1 地理位置

湘西州位于湖南省西北部,武陵山脈自西向東蜿蜒境內(nèi),系云貴高原東緣武陵山脈東北部,西騎云貴高原,北鄰鄂西山地,東南以雪峰山為屏,系湘鄂渝黔四省市交界之地。湘西州境域,南北長約240Km,東西寬約 170Km,土地總面積 15 462Km2,有大小山峰 130多座。州內(nèi)最高點(diǎn)為龍山縣境內(nèi)大靈山,海拔 1 736.5m,最低點(diǎn)為瀘溪縣上堡鄉(xiāng)大龍溪出口河床,海拔 97.1m。受酉水、猛洞河、武水、沅水、辰水等河流的影響,境內(nèi)地面被切割成眾多盆地、臺(tái)地和高峰、溝谷及陡坡,相互交錯(cuò),山巒疊嶂,千姿百態(tài)。境域碳酸鹽巖廣布,巖溶地貌發(fā)育充分,多溶洞、伏流。

2.2 氣候特點(diǎn)

湘西州域?qū)僦衼啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候,具有明顯的大陸性氣候特征：冬暖夏涼,四季分明,冬夏長春秋短;降水充沛,光熱總量偏少;光熱水基本同季;氣候類型多樣,立體特征明顯。年平均氣溫 15.8～16.9℃,最冷月 1月平均氣溫在 4.4℃以上,最熱月最高氣溫大于 35℃的天數(shù) 8～15d。極端最高氣溫40.5℃,極端最低氣溫-15.5℃。年降雨量 1 250～1 500mm,雨量集中在春、夏季,多見秋旱,4～8月降水量占全年降水總量的 65%～69%;多年平均日照時(shí)數(shù) 1 153.0～1 393.9h。主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、洪澇、冰凍、冰雹、雷電、大風(fēng)、春季低溫陰雨、霧等。由于海拔的懸殊和地形、坡向等的不同,湘西州域氣候類型無論是在垂直方向上還是在水平方向上都存在較大差異,氣溫、降水、日照、無霜期等均有顯著差別,具體情況如表 1。

表 1 湘西州 8縣市氣候特點(diǎn)

2.3 旅游資源

湘西州歷史文化底蘊(yùn)深厚、自然風(fēng)光奇秀,集人文景觀和自然景觀之大統(tǒng),《神秘湘西游》正唱響全國、走向世界。著名風(fēng)景區(qū)有鳳凰古城、中國南方長城、里耶古城、猛洞河漂流、王村 (芙蓉鎮(zhèn))、吉首德夯苗族風(fēng)情、棲鳳湖、龍山火巖溶洞、塔臥湘鄂川黔革命根據(jù)地舊址等,以及里耶秦簡、永順縣五代十國后晉天福午間的溪州銅柱、土家族千年古都老司城、鳳凰縣明代古建筑黃絲橋城堡,中華民國第一任內(nèi)閣總理熊希齡、文學(xué)大師沈從文故居等。

3 湘西州夏季旅游氣候舒適度評(píng)判

3.1 影響人體舒適感覺的氣象因子

氣溫是影響人體舒適感的主要?dú)庀笠蜃?。人的正常體溫為 35～37℃,當(dāng)氣溫t≥35℃時(shí),環(huán)境氣溫 ＞體溫,人體就感到炎熱、悶熱;當(dāng)t≥38℃時(shí),人體會(huì)感到酷熱[1];t=17～28℃時(shí),人體會(huì)感覺涼爽、舒適或者溫暖;t＜17℃時(shí)則會(huì)感覺較涼、冷或寒冷。相對(duì)濕度U也是影響人體舒適感的較重要的氣象因子,有關(guān)研究表明,相同氣溫下,U=20%比U=50%時(shí)感覺更涼[2]。因此同樣在 35℃的環(huán)境下,U=40%～50%,風(fēng)速V≥3 m/s時(shí),人體并不感覺很熱,而U≥70%時(shí),則感覺極其悶熱,甚至出現(xiàn)中暑現(xiàn)象。此外,風(fēng)、日照、降水、空氣質(zhì)量、紫外輻射等也不同程度地影響人體的舒適感覺。

3.2 評(píng)判方法

目前表征人體舒適度的指數(shù)很多,如溫濕指數(shù)、體感溫度、炎熱指數(shù)等。中國氣象局規(guī)定：舒適指數(shù)從 5—9月應(yīng)用炎熱指數(shù),10月—次年 4月應(yīng)用寒冷指數(shù)。由于 5—9月是湘西州旅游的高峰期,且 7、8月是湘西州一年中最熱的月份,因此本文選取夏季典型代表月 7月湘西州各縣 (市)(1971—2000年)氣象資料來分析。

對(duì)舒適度的評(píng)價(jià)方法,本文是以集合論為基礎(chǔ),利用美國學(xué)者 L·A·查頓 (Zaden)提出的模糊集合的概念,為了評(píng)判湘西州夏季氣候舒適度的水平分布,選取湘西州 1971～2000年歷年 7月逐日平均氣溫、相對(duì)濕度和平均風(fēng)速資料,作為評(píng)價(jià)氣候環(huán)境對(duì)人體舒適度的影響因素,故選定因素的論域?yàn)?：U=(氣溫t、相對(duì)濕度f、風(fēng)速v),評(píng)價(jià)的論域?yàn)?：A=(很舒適B1,舒適B2,較舒適B3,不舒適B4)。由環(huán)境衛(wèi)生學(xué)獲知,氣溫 24℃、相對(duì)濕度 70%和風(fēng)速 2m/s,是夏季對(duì)人體最舒適的氣候條件。據(jù)此,對(duì)三要素分別建立隸屬函數(shù)方程[3](具體方程略)

將各站點(diǎn)的氣候要素值分別代入各隸屬函數(shù)方程,求出各站氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速的隸屬函數(shù)值。根據(jù)各因素隸屬函數(shù)值大小可規(guī)定[4]：

從單因素評(píng)判入手,建立U到A的單因素評(píng)判矩陣R,R中的每個(gè)元素是U中各因素諸記錄隸屬函數(shù)對(duì)應(yīng)A中各等級(jí)的個(gè)數(shù)在該因素中所占的百分率。例如,將吉首站 1971年 7月 (31d)的逐日平均氣溫資料代入隸屬函數(shù)方程計(jì)算,得到μt1～μt31,再對(duì)照以上舒適度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),就可以找出吉首市 1971年 7月日平均氣溫屬于很舒適、舒適、較舒適、不舒適的次數(shù)分別為 2、2、5、22,它們?cè)谠撛職鉁赜涗洿螖?shù) (31次)中所占的比例分別為 0.065、0.065、0.161、0.709,這是R中第一行元素,同理,對(duì)相對(duì)濕度和風(fēng)速進(jìn)行同樣的計(jì)算,就可以得到R中的第二、第三行元素,即1971年 7月吉首市單因素判矩為：

依次類推,就可以得到其他年代夏季單因素評(píng)判矩陣Ri(i=1971,1972,……2000)。由此,便可得到湘西自治州 1971～2000年夏季舒適度的單因素評(píng)判矩陣：

在氣候條件對(duì)人體舒適度的評(píng)價(jià)中,人體對(duì)小氣候環(huán)境的感覺是多種因素的綜合反映,故需作出綜合評(píng)判,而影響人體舒適度的各因素中并不是起著相同的作用。對(duì)此,用數(shù)學(xué)的方式可表達(dá)為U中的一個(gè)模糊子集V。根據(jù)前人的研究結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),認(rèn)為氣候因素：氣溫、相對(duì)濕度和風(fēng)速三者對(duì)夏季人體舒適度的影響的權(quán)重分配為[4]：V=(0.60,0.20,0.20)是比較合理的,故綜合評(píng)判為B=V·R,得出評(píng)價(jià)結(jié)果 (表 2)。

3.3 結(jié)果分析

為了直觀的顯示湘西州夏季氣候舒適度的水平分布圖,我們將各站的綜合評(píng)判結(jié)果繪出了最舒適級(jí)B1,不舒適級(jí)B4,較舒適級(jí)以上 (B1+B2+B3)水平分布圖,綜合表示了湘西州夏季氣候的舒適度情況 (圖一 )。

表 2 湘西州 8縣 (市)舒適度綜合評(píng)判結(jié)果

圖 1 B1分布圖 (1),(B1+B2+B3)分布圖 (2),B4分布圖 (3)

從圖 1中可見,夏季最舒適的是偏西偏北的高山地區(qū),最舒適級(jí)指數(shù)B1在 0.30左右,最不適宜的是湘西州東南部,不舒適等級(jí)B4在 0.40以上。從平均溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速 3個(gè)主要影響舒適度的氣象因子在各站點(diǎn)數(shù)據(jù)的對(duì)比情況來看,差異最大就是溫度,所以可以說引起湘西州各地舒適度分布不同的主要?dú)庀笠蜃邮菧囟?而溫度的差異與地勢(shì)息息相關(guān),湘西州地勢(shì)西北高、東南低,偏西北地區(qū)由于地勢(shì)高,平均溫度較地勢(shì)低洼的東南部常年偏低1～2℃,尤其是夏天,西北部的龍山較東南部的瀘溪平均溫度能偏低 2～3℃。由此可見湘西州各地旅游舒適度的差異與地勢(shì)有很大關(guān)系,且與地勢(shì)一樣呈現(xiàn)自西北部向東南部遞減的特點(diǎn)。如果以旅游舒適等級(jí)前 3項(xiàng)之和 ＞0.50的標(biāo)準(zhǔn)來看湘西州全州均在范圍之內(nèi),也就是說湘西州是夏季旅游的適宜地。

4 總結(jié)

①通過舒適度,即可客觀反映當(dāng)?shù)貧夂蚴孢m度,又可使不同區(qū)域、不同地點(diǎn)間具有可比基礎(chǔ),對(duì)旅游區(qū)的開發(fā)及旅游地的選擇具有很好的參考價(jià)值。

②加強(qiáng)對(duì)旅游業(yè)的管理,特別是旅游景點(diǎn)的管理,提高導(dǎo)游等從業(yè)人員素質(zhì),做到服務(wù)熱情周到,安全第一;開發(fā)具有地方特色的旅游紀(jì)念品,形成湘西風(fēng)格的旅游品牌和旅游文化;加強(qiáng)旅游環(huán)境的研究,組織有關(guān)人員從氣候、人文、地理、民族民風(fēng)、奇峰異石、古玩等進(jìn)行深層次的研究,形成擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的旅游文化,并以此做好全州旅游業(yè)發(fā)展長遠(yuǎn)規(guī)劃和定位。

[1] 董蕙青,黃海洪,黃香杏,等 .南寧市“人體舒適度”預(yù)報(bào)系統(tǒng)[J].廣西氣象,1999,20(3)：37-40.

[2] 苗平 .濕空氣對(duì)人體舒適性的影響[J].潔凈與空調(diào)技術(shù),2003(4)：13-16.

[3] 王琦 .實(shí)用模糊數(shù)學(xué) [M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1992.

[4] 陸鼎煌 .北京市綠化與居民夏季舒適度[J].北京林業(yè),1984,34(1)：28-36.

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1003-6598(2010)增刊-0116-03

2010-09-10

石燕清 (1983-),女,助工,主要從事天氣預(yù)報(bào)工作。