上海佘山國家旅游度假區(qū)氣象環(huán)境條件分析

榮裕良 張霞 賀千山

（1 上海市松江區(qū)氣象局，上海 201620；2 中國氣象局上海臺風研究所，上海 200030；3 上海市氣象科技服務中心，上海 200023；4 上海市閔行區(qū)氣象局，上海 201100）

0 引言

天氣、氣候與旅游活動有直接或間接的關(guān)系。旅游活動是在一定的天氣或氣候環(huán)境中進行，選擇適宜的天氣和氣候是外出旅行的重要動機之一[1]，旅游氣候的舒適性及持續(xù)時間，影響到旅游項目開發(fā)、旅游運營決策和旅游季節(jié)長短，如山地生態(tài)旅游、海島休閑游、河川漂流、滑雪旅游等，常受到氣候變化的影響[2]，同時，意外的旅游氣象災害往往阻礙正常的旅游活動或給旅游業(yè)帶來損失[3-4]。國內(nèi)外學者開展了天氣氣候和旅游的研究，取得了一系列的成果。1966年，Terjung[5]提出了氣候舒適性指數(shù)的概念和分類方案。Wall[6]認為加拿大安大略省喬治亞峽谷滑雪勝地可能因氣候變化而消失。Coombes等[7]研究表明，隨著溫度的升高，游客對濱海地區(qū)的旅游需求將會增加。馬麗君等[8]通過構(gòu)建旅游氣候舒適度指數(shù)，對陜西省旅游舒適度的時空分布進行了分析，劃分了旅游舒適期。王金蓮等[9]結(jié)合黃山風景區(qū)旅游氣象災害特點，構(gòu)建了景區(qū)旅游氣象災害防御系統(tǒng)。

上海松江佘山國家旅游度假區(qū)（以下簡稱“度假區(qū)”）作為上海唯一的自然山林勝地，具有其特殊的天氣和氣候特征，為此本文利用松江區(qū)60年的統(tǒng)計資料，對度假區(qū)的氣候舒適度進行了旬尺度的評價，并對度假區(qū)的旅游氣象災害進行了統(tǒng)計分析，這對于加強本地區(qū)旅游氣象服務能力，實現(xiàn)旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保護旅游資源和游客的生命財產(chǎn)安全，提升上海國際大都市氣象旅游服務水平具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

1.1 旅游資源概況

度假區(qū)（121°49′E，31°05′N）位于上海市西南、松江西北部，規(guī)劃面積為64.08 km2，核心區(qū)面積為10.88 km2。度假區(qū)內(nèi)有上海市著名的佘山國家森林公園，包括東西佘山、天馬山、鳳凰山、小昆山等12座山峰，有上海歡樂谷、辰山植物園、天馬山賽車場、佘山影視基地、廣富林文化遺址等可供游客游覽、娛樂的景點和場所20多處，其中國家4A級旅游景區(qū)（點）4家、高標準國際高爾夫俱樂部2家、國際賽車場1家；擁有星級飯店4家，具體見表1。

表1 度假區(qū)各主要景點概況Table 1 Main scenic spots in the Holiday Resorts

1.2 氣候概況

度假區(qū)地處長江三角洲平原，太湖流域碟形洼地底部，屬北亞熱帶季風區(qū)域，四季分明，雨量充沛，夏季炎熱潮濕，冬季寒冷干燥。全年盛行季風，當夏季風和冬季風的強弱、進退異常時，就會發(fā)生災害性天氣，災害性天氣主要是春夏季暴雨低溫冷害和熱帶風暴以及強對流天氣（雷雨大風、冰雹、龍卷風）。年平均氣溫16.2 ℃，最熱的 7月，平均氣溫28.1℃，最冷的 1月，平均氣溫4.0 ℃，年降水量1168.2 mm，其中汛期（6—9月）降雨量平均為596.4 mm，占年降水量的一半以上。

2 資料與方法

2.1 資料來源

度假區(qū)位于松江西北部，核心區(qū)距離松江國家氣象觀測站7.3 km，根據(jù)《地面氣象觀測規(guī)范》和《氣象儀器和觀測方法指南》（第六版）關(guān)于觀測站代表性的描述，松江國家氣象觀測站的資料可以代表度假區(qū)的氣象狀況，為保證數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，研究所用數(shù)據(jù)均為松江國家氣象觀測站1955—2014年的觀測資料，要素為平均氣溫、相對濕度、風速、日照時數(shù)和氣象災害數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)準確、可信度高。

2.2 研究方法

本文引入氣候舒適度評價和氣象災害氣候趨勢分析相結(jié)合的方法對度假區(qū)的氣象影響進行分析。氣候舒適度評價在馬麗君等[10]的基礎(chǔ)上，用風效指數(shù)（K）代替風寒指數(shù)（WCI），最終得到溫濕指數(shù)（THI）、風效指數(shù)（K）和著衣指數(shù)（ICL）組合的旅游舒適度指數(shù)（C）對度假區(qū)進行分析。

2.2.1 溫濕指數(shù)[11]

溫濕指數(shù)最初稱為有效溫度，計算式為Et＝Td-0.55(1-f)(Td-58)，其中，Td為攝氏溫度。溫濕指數(shù)是通過溫度和濕度的綜合，反映人體與周圍環(huán)境的熱量交換。將華氏溫度改為攝氏溫度，其計算式如下

式中，t為氣溫（℃），f為相對濕度（%）。在廣泛試驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)溫濕指數(shù)值的大小，將其劃分為9個等級（表2）。

2.2.2 風效指數(shù)[12]

式中，t為氣溫（℃），V為風速（m/s），S為日照時數(shù)（h/d）。依據(jù)風效指數(shù)值的大小，將其劃分為9個等級（表2）。

2.2.3 著衣指數(shù)[13]

著衣指數(shù)考慮了人們通過穿著不同的衣物來改變氣候帶來的不舒適情況，該模型在實際研究中得到廣泛應用。其計算式如下

式中，t為日平均氣溫（℃）；H為人體代謝率的75%（W/m2），本文取輕活動量下的代謝率，此時H=87 W/m2；a為人體對太陽輻射的吸收情況，這里取0.06；R為垂直陽光的單位面積土地所接收的太陽輻射（W/m2）；a為太陽高度角，取平均狀況，設(shè)緯度為β，夏季各地太陽高度角為90-β＋23°26′，冬季時各地太陽高度角為90-β-23°26′，春秋各地太陽高度角為90-β；V為風速（m/s）。在廣泛試驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)著衣指數(shù)值的大小，將其劃分為9個等級（表2）。

表2 溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和著衣指數(shù)等級Table 2 The classification of the THI, K and ICL

2.2.4 綜合旅游舒適度指數(shù)

氣候是一個復雜的系統(tǒng)，包括太陽輻射、大氣溫度、大氣濕度、風速等氣候要素。根據(jù)馬麗君等[8]的研究，以溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和著衣指數(shù)為基礎(chǔ)，同時根據(jù)本地區(qū)的實際，確定旅游者對溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和著衣指數(shù)的感受，將其劃分為5個不同的舒適性等級，分別是最舒適、舒適、較不舒適、不舒適和極不舒適，并用9，7，5，3，1對其進行了定量標定。溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和著衣指數(shù)3個旅游氣候舒適度分級標準、人體感受及等級符號和評分賦值如表2。在此基礎(chǔ)上，采用專家打分確定各分指數(shù)的權(quán)重，建立了一個新的旅游氣候舒適性綜合評價模型，其計算公式如下

式中，C為旅游舒適度指數(shù)；XTHI，XK和XICL分別為溫濕指數(shù)、風效指數(shù)和著衣指數(shù)的分級賦值；0.6，0.3，0.1分別為各分指數(shù)的權(quán)重系數(shù)。并將旅游舒適度指數(shù)分為4個等級（表3）

表3 旅游舒適度指數(shù)等級Table 3 The classification of climate comfort index

3 結(jié)果與分析

3.1 度假區(qū)旅游氣候舒適度分析

根據(jù)公式（1）～（3），分別計算出溫濕指數(shù)、風效指數(shù)、著衣指數(shù)，并對應相應的級別符號和賦值，再用公式（4）計算得到年內(nèi)以旬為單位的旅游舒適度指數(shù)（表4）。從中可以看出，佘山國家旅游度假區(qū)共有10個旬的舒適度指數(shù)≥6，對應為舒適級別；有9個旬的舒適度指數(shù)達到較舒適級別；9個旬為較不舒適級別；8個旬為不舒適級別。因此全年共有19個旬的氣候，適宜于旅游活動。

表4 度假區(qū)全年旅游舒適度指數(shù)Table 4 The monthly variation of climate comfort index

從度假區(qū)全年旅游舒適度指數(shù)（圖1）可以看出，度假區(qū)全年旅游舒適度分布曲線類似“M”形，1—2月由于天氣較冷，舒適度較低，較不適合旅游活動；3—5月氣候舒適，適合旅游出行；6月上中旬，由于溫度升高，舒適度降低，從6月下旬起到9月中旬，隨著溫度進一步升高，太陽輻射加強，濕度加大，舒適度降為不舒適級別，不適合旅游活動；從9月下旬開始，度假區(qū)迎來了秋高氣爽的時節(jié)，一直到12月底，舒適度較高，適宜于旅游活動。

3.2 度假區(qū)主要旅游氣象災害特征

圖1 度假區(qū)年內(nèi)旅游舒適度變化Fig. 1 The ten-day variation of climate comfort index

從1955—2014年統(tǒng)計資料來看，氣象災害幾乎每年都有出現(xiàn)，度假區(qū)主要旅游氣象災害是大霧、臺風、暴雨、大風、雷暴、高溫，各種氣象災害的影響時段不同（表5），但主要出現(xiàn)在5—10月。從出現(xiàn)次數(shù)來看，以大霧最多，其次為雷暴。這些災害會給旅游環(huán)境、旅游設(shè)施及游客生命財產(chǎn)造成較大的危害。

表5 主要旅游氣象災害及主要影響時段Table 5 The influence period of various meteorological disasters

3.2.1 大霧的氣候特征

大霧在氣象上是指大量微小水滴浮游于空中，常呈乳白色，使水平能見度小于500 m的天氣現(xiàn)象。度假區(qū)地處東部沿海地區(qū)，又是城市中的山林地帶，空氣中相對濕度大，屬于大霧的多發(fā)地區(qū)。從資料統(tǒng)計來看：每年平均霧日達30 d，全年各月均有霧出現(xiàn)，主要集中在10月—次年4月。大霧對旅游的影響表現(xiàn)為能見度低，視距差，對旅途、游道的安全構(gòu)成威脅，同時大霧也會影響旅游活動的正常開展。例如：1999年1月3日大霧，景區(qū)附近主要的交通要道滬杭高速公路發(fā)生一起6輛汽車追尾相撞交通事故，造成1人受傷；2003年1月20—21日，上海出現(xiàn)連續(xù)大霧天氣，松江地區(qū)能見度僅50 m，高速公路全線關(guān)閉，直到中午11時才開通。

3.2.2 雷暴的氣候特征

雷暴是指積雨云云中、云間或云地之間產(chǎn)生的放電現(xiàn)象。從統(tǒng)計資料來看雷暴全年各月均有可能出現(xiàn)，主要發(fā)生在初夏到初秋季節(jié)的6—9月。從1955—2014年觀測資料統(tǒng)計看，雷暴年均日數(shù)24 d，最多45 d（1956年），最少1 d（1978，1971年），7和8月雷暴日最多，平均分別為7和6 d；10月—次年2月，平均都不到1 d。初雷日平均出現(xiàn)在3月24日，最早為1月12日（1966年），最晚為7月18日（1970年）。終雷日平均出現(xiàn)在9月21日，最早為6月3日（1971年），最晚為12月19日（1979年）。雷暴有明顯的日變化，一日間出現(xiàn)雷暴最多的在15—17時，最少的在6—10時。度假區(qū)旅游項目和旅游景區(qū)多位于山林和空曠的草地，景點、游樂設(shè)施等多暴露在外，有的還安裝了金屬護欄，加之景區(qū)景點受地形的影響，往往雷雨大風天氣突出，給景區(qū)設(shè)施和游客生命財產(chǎn)造成較大的威脅。例如：2001年6月23日，景區(qū)附近一房屋遭雷擊，11人受傷，其中3人傷勢較重；2003年8月29日，景區(qū)出現(xiàn)雷暴天氣，一棵800年銀杏樹被雷擊斷，造成重大損失。

3.2.3 大風的氣候特征

氣象上把瞬時風速達到或超過17.2 m/s的風稱作大風。大風一年四季都可出現(xiàn)，大風如伴隨其他災害天氣（如雷暴、雪暴、冰雹、暴雨等）共同侵害，則造成的破壞更大。年均大風日為13 d，最多年為61 d（1963年），最少年沒有大風（1989，1993，2003年）。從年際變化看，以20世紀60年代中期為界，之前大風次數(shù)較多，此后大風出現(xiàn)次數(shù)趨于減少，特別是到了90年代大風次數(shù)很少，這可能與測站附近城市化效應有關(guān)。大風會對車輛行駛、游園特種設(shè)備、景區(qū)安全運營、游客和樹木安全產(chǎn)生不利影響。例如，2008年7月2日，受強對流天氣影響，景區(qū)出現(xiàn)10級大風，樹木倒伏，一些房屋受到不同程度損失，導致景區(qū)一度關(guān)閉，旅游收入大幅下降。

3.2.4 高溫的氣候特征

氣象上把日最高氣溫≥35 ℃的日數(shù)稱作一個高溫日。從1955—2014年高溫年際分布特征（圖2）可看出，松江區(qū)的高溫日數(shù)變化整體趨勢呈下凹型，1980年左右為分界點，1980—2014年的年高溫日數(shù)呈明顯的增加趨勢。年平均高溫日為8 d。高溫最早初日出現(xiàn)在5月20日（1963年），最晚終日出現(xiàn)在9月21日（2005年）。高溫日數(shù)最多達42 d（2013年），1968，1972和1999年全年無高溫出現(xiàn)。高溫日數(shù)主要分布在7—8月，以7月最多，占年高溫總?cè)諗?shù)的近60%。高溫使得戶外活動中舒適度指數(shù)降低，游客數(shù)量受到影響。例如：2013年日最高氣溫≥35.0 ℃日數(shù)達到42 d，日最高氣溫≥37.0℃高溫日數(shù)為26 d，極端最高溫度打破歷史紀錄達到41.2℃，從旅游部門的數(shù)據(jù)來看，當年7和8月的旅客總?cè)藬?shù)比上年減少了近三成，對旅游收入造成較大的影響。

圖2 1955—2014年高溫年際分布特征Fig. 2 Interannual variations of days with high temperature during the period from 1955 to 2014

3.2.5 暴雨的氣候特征

氣象上把24 h降水量為50 mm或以上的強降雨稱為暴雨。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，暴雨日平均每年3 d，最多年為10 d（1999年），個別年份無暴雨。暴雨一般出現(xiàn)在6月中旬—7月上旬和8月下旬—9月上旬，11月下旬—次年3月中旬一般沒有暴雨。暴雨主要會淹沒或沖毀道路，影響交通，損壞旅游設(shè)施；其次，暴雨洪澇容易引發(fā)山洪、山體滑坡或泥石流等氣象衍生災害，危害旅客的生命財產(chǎn)安全。例如：2011年6月18日受梅雨鋒影響，景區(qū)出現(xiàn)大暴雨，日降水量達到127.5 mm，導致部分山體滑坡；2013年10月6—8日受強臺風“菲特”影響，景區(qū)過程降水量超過300 mm，導致部分上山道路被沖毀，嚴重影響景區(qū)正常營運。

3.2.6 臺風的氣候特征

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，影響松江地區(qū)的臺風共有89次，平均每年1.5次，最多年4次，最少年0次，其中伴有8級以上大風的臺風有70次，占總次數(shù)的86%，出現(xiàn)暴雨的有40次，占總次數(shù)的49%，風雨都有影響的臺風有35次，占總次數(shù)的43%。影響松江的臺風基本上出現(xiàn)在5—10月，其中以7，8，9月三個月最多，占全年的87%，尤以8月為最多，占全年38%。臺風會帶來嚴重的風雨影響，會對車輛行駛、景區(qū)安全運營、游客安全產(chǎn)生不利影響。例如：2012年8月7—9日，受“?？迸_風影響，景區(qū)過程雨量達到100 mm，出現(xiàn)9～10級大風，房屋不同程度受損，樹木倒伏。

4 結(jié)論與討論

本文利用1955—2014年的氣候資料從旅游氣候舒適度和旅游氣象災害兩方面對度假區(qū)的氣象影響進行了分析，對于豐富旅游氣象服務產(chǎn)品，提高精細化氣象服務程度，提升旅游氣象服務科技含量，做好度假區(qū)氣象防災減災工作有重要意義。主要結(jié)果如下：

1）度假區(qū)旅游氣象災害主要有大霧、臺風、暴雨、大風、雷暴、高溫，各種氣象災害影響時段不同，但主要出現(xiàn)在5—10月。做好旅游氣象災害防御工作，氣象部門需要加強完善旅游氣象監(jiān)測預警能力、提升旅游氣象業(yè)務的科技支撐、加強部門聯(lián)動、健全氣象防御機制、重視科普宣傳，促進旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面建設(shè)。

2）度假區(qū)一年當中共有19個旬氣候舒適或較舒適，適宜旅游活動，時間段分布在3—5月和9月下旬—12月底，其中9月下旬—12月底雖然氣候適宜，但由于是霧霾多發(fā)季節(jié)，氣象部門需要做好霧霾的監(jiān)測預警以及空氣質(zhì)量的提示；一年當中共有17個旬不適宜旅游活動，時間段為1—2月和6月—9月中旬。1—2月由于天氣寒冷，舒適度較低，不適宜旅游。而6月—9月中旬由于天氣炎熱，旅游舒適度較低，但是這個季節(jié)適宜水上項目的開展，因此氣象部門在做好舒適度產(chǎn)品服務的同時，可以與旅游部門合作做好適宜開展項目的提醒。

3）影響旅游舒適度的氣候要素還有很多，例如降水和突發(fā)性氣象災害等，這就需要氣象部門在做好旅游舒適度服務的同時加強晴雨天氣預報準確率和氣象災害的監(jiān)測預警。