黃歸蘭,黃增俊,黃磊,鄭賢,周惠文
(南寧市氣象局,廣西南寧530028)
隨著人們生活水平的提高,氣象指數(shù)對于人們衣食住行的指導意義愈加重要。特別在旅游景區(qū),人們對于氣象指數(shù)產品的需求更為突出。它能給游客在衣行游玩等方面帶來針對性的指導,也給景區(qū)提高旅游服務質量提供科學參考。廣西大明山地處廣西武鳴縣東北部,平均海拔1200米,是國家4A級旅游景區(qū)?!稄V西壯族自治區(qū)旅游業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確將大明山建設成面向廣西、泛珠和東南亞的綜合性國家5A級旅游景區(qū)。
前人對于氣象指數(shù)的研究積累了不少經驗。郭曉寧等[1-3]選擇重要影響因子對景區(qū)的旅游氣象指數(shù)進行預報研究。董蕙靑等[4-7]根據(jù)本地氣候特點研究出了適合本地化的著裝厚度穿衣指數(shù)。但各地氣候特點不同,特別對于山區(qū)氣候特征明顯的大明山景區(qū),氣象指數(shù)的適用性有待考究。本文選取成熟的氣象指數(shù)算法,結合現(xiàn)行業(yè)務文件規(guī)定,對大明山景區(qū)旅游氣象指數(shù)、穿衣指數(shù)進行適用性研究,并對大明山霧凇進行粗略的分析,嘗試設計了霧凇指數(shù),為完善景區(qū)旅游氣象服務提供新的思路和方法。
大明山旅游景區(qū)在不同高度處布設了3個四要素區(qū)域氣象自動站。依海拔高度從低到高,分別為燈籠花苑、天坪、觀日山莊,分別位于640m,1237m,1502m。建站時間均為2006年7月。
據(jù)自動站數(shù)據(jù)統(tǒng)計,大明山觀日山莊和燈籠花苑年均雨量分別為1222mm、1346mm,而天坪站年均降水量達2022mm,差異顯著。從各月平均降水量分析,如圖1所示,對于觀日站和天坪站,7月雨量最多。而燈籠站8月雨量最多。除8月,天坪站多雨的趨勢在各月表現(xiàn)得都較明顯,即每月天坪站平均降雨量均多于另外兩站。圖1表明,6至8月景區(qū)降雨最密集,景區(qū)在此時段應加強防范強降雨造成的各類災害。
圖1 大明山旅游景區(qū)自動站月雨量分布圖
如圖2所示,海拔高度位于640米的燈籠站與1502米的觀日站相比,各月平均氣溫之差在2.73~5.15℃。夏秋季節(jié)差異普遍在4℃左右。人體最舒適的體感溫度為18~23℃,景點密集的天坪站5至9月平均氣溫正好處于人體最舒適的氣溫中,是避暑納涼的好去處。如圖3,觀日站常年維持3至4級風速。天坪站和燈籠站,常年維持2至3級風速。天坪站的月平均風速最小,維持在2級左右,此風速給人體感舒適。
旅游氣象指數(shù)是綜合各方面旅游影響因子的綜合性指數(shù)。其中包括降水、氣溫、風力等氣象影響因子,還包括人文影響因子如大明山山花節(jié)、避暑旅游節(jié)等。本文借鑒文獻[2]設計思路,運用打分法,得出大明山旅游氣象指數(shù)Z:
圖2 大明山旅游景區(qū)自動站月平均氣溫分布圖
圖3 大明山旅游景區(qū)自動站月平均風速分布圖
Z=A+B+C+D+E(1)
如式(1)所示,A為預報白天的天氣,B為預報白天的最高氣溫,C為預報風力到達6級及以上大風,若有則為-20,若無則為0。D為進入3月山花季節(jié),若有則為10,若無則為0。E為進入7月中下旬避暑旅游節(jié),若有則為10,若無則為0。具體的打分方案如表1和表2所示。
根據(jù)減災司關于氣象部門常用生活氣象指數(shù)產品暫行技術規(guī)范的通知,對穿衣指數(shù)進行4級分類,結合Z實際的算法和結果取值范圍,如表3所示。
根據(jù)公式對大明山景區(qū)的旅游氣象指數(shù)進行回算,選取天坪站2008~2013年共2083d(不包括出現(xiàn)故障的情況)資料進行運算。結果顯示,適宜旅游的天數(shù)占絕大多數(shù),為71%,較適宜旅游天數(shù)占15%。表明了大明山旅游氣象適宜度高,天氣宜人,是適合旅游的風景勝地。不適宜旅游天數(shù)僅為14%,不適宜的氣象條件通常為氣溫較低且伴有降水或是有較強降水。對最近的2014年的資料進行運算,結果顯示適宜旅游天數(shù)為72%,較適宜旅游天數(shù)占16%,不適宜旅游天數(shù)12%,與前面的回算結果相差不大。
表1 日間天氣對旅游氣象指數(shù)的打分標準
表2 日間最高氣溫對旅游氣象指數(shù)的打分標準
表3 旅游氣象指數(shù)等級內涵及Z值設置
對各月旅游氣象指數(shù)均值及適宜旅游日數(shù)百分比進行運算,如圖4所示,對于旅游氣象指數(shù)月均值而言,數(shù)值越高越有利于旅游。7月月均值最高,為78.2。10月次高,為76.4??梢姡?月和10月的旅游適宜度最高,適合舉辦各類旅游活動。對于適宜旅游日數(shù)百分比而言,9月適宜旅游日數(shù)占91.2%,10月次高,為90.3%。以上結果與實際相符,9月和10月也是大明山旅游景區(qū)最適宜旅游的月份,表明以上方案和算法適合用來對大明山景區(qū)的旅游氣象指數(shù)進行預報。
大明山氣候具有明顯的山區(qū)氣候特征,早晚溫差大,氣溫與城市有較大差異。以天坪站為例,天坪站與南寧城區(qū)站月平均氣溫差值除11月份為0.65℃,其余月份均維持在4.9~7.7℃,表明大明山氣溫與南寧城區(qū)差異顯著。因此,針對大明山研究適合景區(qū)的穿衣指數(shù),對于游客出行具有較好的指導作用。根據(jù)文獻[7]公式(略),對穿衣指數(shù)H進行運算。根據(jù)暫行技術規(guī)范的要求,對穿衣指數(shù)進行7級分類,如表4所示,
圖4 旅游氣象指數(shù)月均值(實線,單位:分值)及適宜旅游日數(shù)百分比(虛線,單位:%)月變化圖
表4 大明山穿衣指數(shù)等級及H值設置
本文選取了2008~2014年的天坪站和南寧城區(qū)站氣象要素資料進行回算,分析景區(qū)穿衣指數(shù)月變化特征,對比城市及山區(qū)穿衣指數(shù)的異同。經與大明山上的工作人員比對,與實際感受相符,表明了此公式適用于大明山景區(qū)。
如圖5所示,對于大明山景區(qū)而言,春季和秋季穿衣指數(shù)跨度最大,春季為一至四級,秋季為二至五級;夏冬季穿衣指數(shù)跨度最小,夏季為五級,冬季為一級。對于南寧城區(qū)而言,也是春秋兩季跨度較大,為四至七級,夏季為七級,冬季為一至二級。通過對比,南寧城區(qū)和大明山同月份穿衣指數(shù)等級相差2~3個等級,12月和2月差異最大,表明了大明山景區(qū)加強穿衣指導的必要性。
圖5 大明山景區(qū)、南寧市區(qū)穿衣指數(shù)月變化特征對比(單位:mm)
由于景區(qū)缺乏霧凇觀測資料,本文搜集整理近5年來的大明山8次出現(xiàn)霧凇的時間確立為8個霧凇日。由于樣本少,且沒有霧凇開始和終止時間,無法運用統(tǒng)計方法統(tǒng)計。這8個霧凇日均發(fā)生在12月和1月。通過對霧凇的研究發(fā)現(xiàn),這8個霧凇日中地面系統(tǒng)有7次為冷高壓脊控制,1次為高壓后部控制。850hPa中有4次桂中有切變線,2次為偏南氣流控制,2次為偏北氣流控制。500hPa為平直西風控制或是弱西北氣流控制。因大明山沒有霧監(jiān)測的資料,只能利用大明山周圍的氣象觀測站(上林、賓陽、武鳴、隆安)的資料作為參考。8個霧凇日中有5個霧凇日伴隨著四個周圍站點不同程度出現(xiàn)霧的情況。
已有研究表明[10-12],霧凇天氣與氣溫、風速、相對濕度存在較好的相關,因此選取天坪自動站實況資料的氣溫、十分鐘風向、十分鐘風速及ECMWF實況場插值到武鳴站(59237)上的850hPa相對濕度、850hPa溫度、地面氣壓,以及運用距離平方反比方法把廣西6個探空站的850hPa溫度露點差、850hPa氣溫插值到武鳴站,對這8個霧凇日進行分析統(tǒng)計。如表5所示,為各氣象要素的統(tǒng)計結果。
參照霧凇觀測資料齊全的臺站研究結論和對大明山自動站及ECMWF分析場的統(tǒng)計結果,對霧凇指數(shù)W作了如下設計,如式(2)、表6和表7所示:
表5 大明山霧凇氣象要素及影響因子統(tǒng)計
表6 霧凇指數(shù)的影響因子打分標準
表7 霧凇指數(shù)的等級內涵及W值設置
S=W+R+T+V+P(2)
W值為判斷是否為霧日,通過判斷當日早08時,大明山周圍的站點上林、武鳴、賓陽、隆安4個站點是否出現(xiàn)霧的情況。R值取ECMWF預報場預報日插值到武鳴站的850hPa相對濕度。T值判斷氣溫的高低,取南寧市氣象臺對大明山天坪站點氣溫預報結果。V值取南寧市氣象臺對大明山天坪站點風力預報結果。P值取ECMWF預報場預報日插值到武鳴站的海平面氣壓。
(1)大明山具有明顯的山區(qū)氣候特征,6至8月是景區(qū)降雨最密集的時段,景點密集的天坪站點具有明顯的多雨趨勢。5到9月是大明山人體最舒適的季節(jié)。觀日站,常年維持3-4級風速。天坪站和燈籠站,常年維持2-3級風速。
(2)對6年的資料進行運算,發(fā)現(xiàn)大明山適宜旅游的天數(shù)占71%,表明了大明山旅游氣象適宜度高。9月和10月是大明山最適宜旅游的月份。不適宜旅游天數(shù)僅為14%,不適宜的氣象條件通常為氣溫較低且伴有降水或是有較強降水。
(3)大明山春季和秋季穿衣指數(shù)跨度最大,春季為一級到四級,秋季為二級到五級;夏冬季穿衣指數(shù)跨度最小,夏季為五級,冬季為一級。大明山景區(qū)和南寧城區(qū)同月份穿衣指數(shù)等級相差2~3個等級,在著裝上有明顯的差異。
(4)通過統(tǒng)計大明山霧凇日的氣象要素,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)霧凇時,大明山濕度大、氣溫低、風速小的特點。從而設計霧凇指數(shù),但由于缺乏霧凇觀測資料,今后將不斷調整完善。
[1]郭曉寧,王發(fā)科,李兵,等.格爾木昆侖旅游景區(qū)旅游氣象指數(shù)預報方法初探[J].青??萍迹?009,(5):41-44.
[2]宋靜,姜有山,張銀意,等.連云港旅游氣象指數(shù)研究及其預報[J].氣象科學,2001,(4):480-485.
[3]司瑤冰,李云鵬,郭西峽等.內蒙古城市環(huán)境指數(shù)預報系統(tǒng)的研制[J].內蒙古氣象,2003,(3):33-36.
[4]董蕙青,鄧英姿,鄭宏翔.南寧市著裝厚度氣象指數(shù)預報[J].廣西氣象,2000,21(3):36-37.
[5]劉燕,張德山,竇以文.著裝厚度氣象指數(shù)預報[J].氣象,1999,25(3):13~15
[6]朱凌云,錢培東,錢鷹.無錫著裝氣象指數(shù)研究[J].氣象科學,2001,(4):468-473.
[7]葉樹春,朱炳勝,劉玉明,等.云浮地區(qū)著裝氣象指數(shù)預報[J].廣東氣象,2005,27(3):23-25-28
[8]鄧英姿,董蕙青,覃天信,等.紫外線指數(shù)及其預報技術介紹[J].廣西氣象,2000,21(3):38-40.
[9]《大氣科學辭典》編委會.大氣科學辭典[M].北京:氣象出版社,1994.
[10]吳有訓,王進寶,王克勤,等.黃山雪、雨凇和霧凇的氣候特征[J].氣象,1999,(2):49-53.
[11]顧光芹,田國強,梁秀慧等.河北省霧凇和雨凇氣候特征及氣象條件分析[J].氣象,2012,(5):561-568.
[12]吳有訓,王進寶,王克勤,等.黃山光明頂雪、雨凇和霧凇的氣候特征研究[J].氣象科學,1999,(3):309-316.
[13]鄧英姿,胡宗煜,黎穎智.2008~2011年南寧冬春季霧天氣特征分析[J].氣象研究與應用,2013,34(1):21-23
[14]黎穎智,鄧英姿,劉世學,等.廣西高速公路霧預報系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].氣象研究與應用,2013,34(3):43-46.
[15]鄧英姿,黎穎智,史彩霞.南寧平流霧并伴有毛毛雨天氣的邊界層特征[J].氣象研究與應用,2014,35(2):19-22.