麗水山地夏季避暑旅游氣候適宜度評(píng)價(jià)

吳昊旻 姜燕敏 司波 白云霞

(1.麗水市氣象局，浙江 麗水 323000；2.溫州市氣象局，浙江 溫州 325000)

引言

避暑旅游是旅游的一種類(lèi)型，是指在天氣炎熱時(shí)到?jīng)鏊牡胤剑硎茉摰靥烊粴夂蚴孢m感覺(jué)的一種行為方式。在全球氣候變暖的大背景下[1-3]，避暑具有異地、業(yè)余、休閑等旅游的一般特征，但更注重氣候養(yǎng)生和享受，且主要是指對(duì)自然氣候的生理體驗(yàn)。對(duì)人體生理影響最大的氣候要素是氣溫、濕度、風(fēng)力、日照，它們直接影響到人體與外界環(huán)境的熱量與水分交換。目前對(duì)避暑旅游氣候適宜性的研究主要以氣溫為主，并結(jié)合舒適度、溫濕指數(shù)、風(fēng)寒指數(shù)等為輔。如鄭薇薇和孟茹[4]運(yùn)用氣溫、溫濕指數(shù)(THI)分析了漢中的避暑旅游氣象條件，并將西安和漢中進(jìn)行對(duì)比分析；溫麗華等[5]對(duì)各地人體舒適度氣象指數(shù)(BCMI)進(jìn)行對(duì)比分析，研究夏季避暑氣候舒適度優(yōu)勢(shì)；侯亞紅等[6]根據(jù)日平均氣溫、最高氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)和相對(duì)濕度資料的氣候分析結(jié)果，建立避暑氣象指數(shù)；孫銀川等[7]從體感溫度角度分析了不同舒適度等級(jí)日數(shù)分布特征；楊雪艷等[8]對(duì)消夏旅游期主要?dú)夂蛞赜绊戇M(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并構(gòu)建了旅游氣候相關(guān)指數(shù)；吳普等[9]考慮溫度、降水、日照時(shí)長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)等因子構(gòu)建引力模型；張波等[10]分析了貴州省夏季各月的溫濕指數(shù)、風(fēng)效指數(shù)、穿衣指數(shù)及旅游氣候舒適度的時(shí)空分布特征。

麗水市位于浙江省西南部，是“中國(guó)生態(tài)第一市”，境內(nèi)以丘陵山地為主，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量較好。根據(jù)中國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究報(bào)告，麗水市9個(gè)縣(市、區(qū))生態(tài)環(huán)境質(zhì)量均名列中國(guó)前50位，其中有4個(gè)縣(市)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量位居中國(guó)前10位。麗水市森林覆蓋率高達(dá)81.7%，有“浙江綠谷”和“浙南林海”之稱(chēng)。2014年11月，麗水被授予“中國(guó)氣候養(yǎng)生之鄉(xiāng)”稱(chēng)號(hào)[11]，其氣候養(yǎng)生資源的優(yōu)勢(shì)不言而喻。麗水生態(tài)氣候養(yǎng)生資源豐富，由此衍生的避暑、休閑、養(yǎng)生、康養(yǎng)、氣象景觀等一系列氣候養(yǎng)生資源開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景廣闊。麗水的地貌特征為典型的江南丘陵山地，可概括為九山半水半分田。夏季麗水城區(qū)氣溫雖高，但是山區(qū)非常舒適宜人，避暑氣候資源豐富。

以往對(duì)避暑旅游氣候適宜度的研究，多數(shù)局限于氣象要素和相關(guān)指數(shù)的分析，對(duì)于地形特征和氣象災(zāi)害之類(lèi)考慮較少。如2019年7月，麗水市有16個(gè)地方入選“浙江省避暑氣候勝地”，分別是蓮都區(qū)巖泉街道陳寮村、太平鄉(xiāng)留龍村，慶元縣百山祖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，云和縣崇頭鎮(zhèn)黃家畬村、云和梯田九曲云環(huán)景區(qū)，青田縣吳坑鄉(xiāng)大仁村，龍泉市龍泉山旅游區(qū)、屏南鎮(zhèn)坪田村、寶溪鄉(xiāng)溪頭村，松陽(yáng)縣箬寮原始林景區(qū)，景寧畬族自治縣云上天池景區(qū)、云中大漈景區(qū)，遂昌縣高坪鄉(xiāng)高坪新村、南尖巖景區(qū)、白馬山森林公園和縉云縣大洋鎮(zhèn)前村村。入選地主要的評(píng)判指標(biāo)為7—8月日平均氣溫高于30 ℃的天數(shù)不超過(guò)7 d，同時(shí)對(duì)空氣質(zhì)量、植被覆蓋度和交通等基礎(chǔ)設(shè)施也有一定要求；馬乃孚等[12]研究氣溫、降水隨海拔高度的變化模式，揭示避暑適宜高度因地域和坡向而異；王寶鈞和宋翠娥[13]指出張家口市氣候避暑效應(yīng)形成的地理基礎(chǔ)主要是偏居內(nèi)陸的地理位置、相對(duì)較高的海拔高度和高原、山地相間的地貌格局；楊舒琳等[14]對(duì)泉州市盛夏避暑旅游氣候資源及適宜避暑區(qū)的研究指出，內(nèi)陸較高海拔山區(qū)由于氣溫隨海拔高度升高而下降形成山地氣候，盛夏無(wú)酷暑；楊俊等[15]運(yùn)用氣候指數(shù)模型和GIS空間分析法對(duì)中國(guó)避暑旅游基地建設(shè)的空間適宜性分布進(jìn)行了討論，對(duì)其舒適度等級(jí)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

中國(guó)氣象局于2019年9月30日發(fā)布了“避暑旅游氣候適宜度評(píng)價(jià)方法”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(QX/T 500—2019)[16]。該標(biāo)準(zhǔn)在體感溫度等級(jí)劃分的基礎(chǔ)上，加入避暑旅游高影響天氣影響度計(jì)算，包括暴雨、高溫、大風(fēng)和雷暴四種，比以往僅考慮氣象要素或指數(shù)的評(píng)估辦法更加科學(xué)和客觀。本研究運(yùn)用國(guó)家氣象站、區(qū)域自動(dòng)站的逐日和逐時(shí)資料，采用中國(guó)氣象局“避暑旅游氣候適宜度評(píng)價(jià)方法”標(biāo)準(zhǔn)。在研究避暑旅游氣候適宜度時(shí)空分布的基礎(chǔ)上，結(jié)合麗水市的地理信息數(shù)據(jù)，利用GIS平臺(tái)建立不同地形條件下避暑旅游適宜度地理推算模型，進(jìn)而探討麗水避暑旅游氣候適宜度等級(jí)區(qū)劃，以期能夠?yàn)闅夂蝠B(yǎng)生資源和避暑旅游氣候資源綜合開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)，為旅游氣象服務(wù)和政府機(jī)關(guān)等相關(guān)單位的正確決策提供參考。

1 資料與方法

觀測(cè)資料主要來(lái)源于2015—2019年夏季(6—8月)麗水市自動(dòng)觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)。隨著氣象現(xiàn)代化持續(xù)推進(jìn)，麗水自動(dòng)氣象觀測(cè)站布點(diǎn)密度不斷增大。截至2019年，全市已經(jīng)建成380多個(gè)站點(diǎn)，平均間距達(dá)到7 km，極大地提高了氣象探測(cè)的精細(xì)度和準(zhǔn)確性。2013年初，隨著氣象資料質(zhì)量控制業(yè)務(wù)的開(kāi)展，自動(dòng)氣象站日常運(yùn)維不斷規(guī)范化，數(shù)據(jù)可靠性得到了較高的保證。該業(yè)務(wù)以MDOS(Meteorological Data Operation System)系統(tǒng)為平臺(tái)，采用“QX/T 118—2010地面氣象觀測(cè)資料質(zhì)量控制”標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用界限值檢查、范圍值檢查、空間一致性檢查、內(nèi)部一致性檢查、時(shí)變檢查、持續(xù)性檢查等一系列方法，對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，進(jìn)而保障自動(dòng)站數(shù)據(jù)的時(shí)空密度和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。為了確?；A(chǔ)數(shù)據(jù)集的完整性和準(zhǔn)確性，對(duì)有較多缺測(cè)的站點(diǎn)進(jìn)行了剔除，最終選取了2015—2019年283個(gè)站的逐日和逐時(shí)資料進(jìn)行分析。

麗水為典型的江南山地丘陵地形，圖1為麗水的地形和站點(diǎn)分布圖。本文所用的地理信息高程DEM資料分辨率為100 m×100 m，坡向(Aspect)、坡度(Slope)和坡位指數(shù)(TPI)數(shù)據(jù)來(lái)自SRTM90資料[17]。

圖1 麗水地形和站點(diǎn)分布

本文采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“避暑旅游氣候適宜度評(píng)價(jià)方法”[16]，避暑旅游氣候適宜度(L)等級(jí)指標(biāo)計(jì)算方法見(jiàn)式(1)：

L=100×(B-M)

(1)

式(1)中，B為避暑旅游氣候舒適度；M為避暑旅游高影響天氣影響度。M的計(jì)算方法見(jiàn)式(2)：

(2)

式(2)中，j為各高影響天氣，1、2、3、4分別為暴雨、高溫、大風(fēng)、雷暴；Mj為各高影響天氣j影響度，Rj為各高影響天氣j權(quán)重，暴雨、高溫、大風(fēng)、雷暴分別為45%、30%、15%、10%。避暑旅游氣候適宜度L劃分為很適宜、適宜、較適宜和不適宜4個(gè)等級(jí)，如表1所示。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于不同的氣象要素有著不同時(shí)間尺度的要求。體感溫度中牽涉到參與統(tǒng)計(jì)時(shí)刻數(shù)、有效避暑旅游時(shí)段內(nèi)時(shí)刻氣溫值、相對(duì)濕度值和風(fēng)速值等小時(shí)數(shù)據(jù)，日最高和日最低溫度值的日數(shù)據(jù)。4類(lèi)高影響天氣中的評(píng)價(jià)方法時(shí)間尺度均為日。因此，在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，以小時(shí)和日數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)理方法計(jì)算避暑旅游氣候舒適度。

表1 避暑旅游氣候適宜度等級(jí)劃分

2 結(jié)果分析

2.1 麗水市避暑旅游氣候適宜度月平均分布

表2為2015—2019年麗水市夏季避暑旅游氣候適宜度L的月平均統(tǒng)計(jì)。夏季6月L值最高，達(dá)到“很適宜”級(jí)別，7月和8月均為“較適宜”級(jí)別。根據(jù)站點(diǎn)的L值統(tǒng)計(jì)出不同等級(jí)L各月的出現(xiàn)概率，6月“很適宜”等級(jí)(L一級(jí))站點(diǎn)出現(xiàn)概率高達(dá)81.3%，7月和8月L一級(jí)降低較多，但數(shù)值仍保持在35%以上?！拜^適宜”級(jí)別(L三級(jí))的站點(diǎn)在7月和8月突破10%，而“不適宜”級(jí)別(L四級(jí))在同期突破40%。整體來(lái)看，麗水各站點(diǎn)的夏季避暑旅游氣候適宜度等級(jí)為“很適宜”，出現(xiàn)頻率高達(dá)51.6%，“較適宜”及以上級(jí)別甚至達(dá)到68.6%。

表2 2015—2019年夏季麗水市避暑旅游氣候適宜度月平均和不同等級(jí)出現(xiàn)頻率

計(jì)算每個(gè)站點(diǎn)的月平均和夏季平均避暑旅游氣候適宜度L值，用反距離權(quán)重法對(duì)離散點(diǎn)做網(wǎng)格化計(jì)算，繪制等值線填充圖。圖2為2015—2019年麗水市6—8月和夏季平均的避暑旅游氣候適宜度L空間分布。夏季6月(圖2a)，麗水全市L數(shù)值基本均為15以上，為適宜級(jí)別，部分高海拔區(qū)域甚至超過(guò)50，典型區(qū)域出現(xiàn)在遂昌、龍泉和松陽(yáng)交界處，龍泉、慶元和景寧交界處到龍泉云和交界處，蓮都峰源和縉云大洋山也有分布。較適宜及以下等級(jí)僅零散分布在較小區(qū)域，主要有青田的船寮到?？谝粠?，巨浦到釣灘村，松陽(yáng)的松古盆地等。這與表1中6月“很適宜”(L一級(jí))等級(jí)出現(xiàn)概率高的結(jié)論一致。

圖2 2015—2019年麗水市6月(a)、7月(b)、8月(c)和夏季月平均(d)避暑旅游氣候適宜度空間分布

麗水夏季7—8月(圖2b和圖2c)的避暑旅游氣候適宜度L的數(shù)值分布較為相似。紅色的不適宜區(qū)域主要分布在海拔較低區(qū)域，如蓮都中部、松古平原、云和中北部、龍泉城區(qū)、縉云和青田大部，與主要河流的分布較為一致。藍(lán)色L大于50的區(qū)域分布也較為集中，主要位于慶元百山祖到龍泉鳳陽(yáng)山一帶、慶元南部、縉云東南部大洋山、蓮都南部的峰源等區(qū)域。整體來(lái)看，較適宜及以上等級(jí)(L≥5)的區(qū)域面積大于不適宜區(qū)域。

圖2d是夏季月平均避暑旅游氣候適宜度空間分布。對(duì)于麗水全市而言，最適宜區(qū)域占絕對(duì)比重。紅色(L<5)的不適宜區(qū)域主要集中在云和東北部到蓮都區(qū)中部，再沿著甌江流域到青田一帶，其他的不適宜區(qū)域基本沿著河流兩岸分布，主要有松陽(yáng)的松古平原、遂昌中北部的坪峰、龍泉城區(qū)到道太、景寧的小溪河谷、縉云中北部的東方仙都一帶。慶元、龍泉、云和和景寧四個(gè)縣的交界處和慶元東南部的避暑旅游氣候適宜度L最優(yōu)，數(shù)值普遍超過(guò)50，為全市避暑適宜度最為優(yōu)越的區(qū)域。

對(duì)比麗水市的海拔高度分布(圖1)與圖2d中的不適宜和最適宜區(qū)域的空間分布，不適宜區(qū)域主要以較低海拔區(qū)域分布為主，比如河流兩岸、平原地區(qū)等；而很適宜區(qū)域，則基本以高海拔區(qū)域?yàn)槎?，比如慶元百山祖、龍泉鳳陽(yáng)山、蓮都峰源和縉云大洋山等地。因此，下面將探究山地地形特征對(duì)于避暑旅游氣候適宜度的影響。

2.2 不同海拔高度下麗水避暑旅游氣候適宜度分布

圖3為麗水283站的海拔高度與避暑旅游適宜性L的散點(diǎn)分布圖。三條橫線分別標(biāo)注L=5、L=15和L=20，即不適宜、較適宜、適宜與很適宜的分界線。6月麗水以“很適宜”級(jí)別為主，適宜度L的擬合曲線先增后減(圖3a)。低于800 m海拔的站點(diǎn)，避暑旅游氣候適宜度隨著海拔的增加而提升；高于800 m，海拔升高避暑適宜度反而降低。7月和8兩個(gè)月的擬合曲線(圖3b和圖3c)，海拔高度與避暑旅游適宜度顯示出較為明顯的正相關(guān)。海拔高度增加，避暑旅游適宜度相應(yīng)提升，散點(diǎn)較為緊密的分布在擬合曲線附近，同時(shí)R2均達(dá)到0.8以上，擬合曲線的代表性較好。

圖3 2015—2019年麗水市6月(a)、7月(b)、8月(c)和夏季月平均(d)283個(gè)站點(diǎn)不同海拔高度下避暑旅游氣候適宜度的散點(diǎn)分布

從避暑旅游適宜度的數(shù)值看，6月所有海拔高度上避暑適宜度L數(shù)值均較高，小于5的僅1個(gè)站點(diǎn)，位于“較適宜”區(qū)域的站點(diǎn)也較少，大部分站點(diǎn)表現(xiàn)為“很適宜”級(jí)別。7月和8月與6月的散點(diǎn)分布完全不同，部分站點(diǎn)的避暑適宜度L甚至出現(xiàn)了負(fù)值。從擬合曲線與橫線L=5的交點(diǎn)顯示，7月和8月海拔高度達(dá)到300 m及以上的站點(diǎn)，避暑適宜度L為較適宜及以上級(jí)別，高于400 m海拔的為適宜級(jí)別以上，高于500 m海拔站點(diǎn)表現(xiàn)出很適宜級(jí)別。

夏季平均(圖3d)散點(diǎn)分布不如7月和8月緊密，但規(guī)律性仍然明顯，擬合公式的R2也達(dá)到0.8以上。海拔對(duì)避暑適宜度影響較大，從擬合曲線可知，麗水夏季200 m海拔以上區(qū)域的避暑旅游適宜性L以較適宜及以上為主；300 m以上則以適宜及以上為主；350 m海拔以上站點(diǎn)多為很適宜級(jí)別。

2.3 麗水避暑旅游氣候適宜度區(qū)劃

為進(jìn)一步探究山地地形因素對(duì)麗水夏季避暑旅游適宜度的影響，引入觀測(cè)站點(diǎn)地理信息資料，主要有海拔(Altitude，縮寫(xiě)為alt，100 m×100 m分辨率)、經(jīng)度(Longitude，縮寫(xiě)為lon)、緯度(Latitude，縮寫(xiě)為lat)、坡度(Slope)、坡向(Aspect)和坡位(TPI)。

根據(jù)麗水各站夏季平均避暑旅游適宜度，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和逐步回歸方法，建立了影響避暑旅游適宜度的主要山地地形特征要素的地理推算模型，得到式(3)，R2為0.8298，通過(guò)顯著性F檢驗(yàn)，能夠較好的表征麗水避暑適宜度空間分布規(guī)律。由式(3)可知，避暑旅游適宜度L與海拔和海拔二次項(xiàng)密切相關(guān)，同時(shí)與經(jīng)度、緯度關(guān)系密切。

L=-72.307661-0.000002804×lon+0.00001917×lat+0.112140×alt-0.00004027×alt2

(3)

采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中避暑旅游適宜度等級(jí)劃分，夏季麗水避暑旅游氣候適宜度地理推算模型的空間分布如圖4所示。全市的避暑旅游適宜度等級(jí)以適宜及以上等級(jí)為主。L>5較適宜及以上等級(jí)面積居絕對(duì)比重，占全市面積93.56%，且L>20很適宜區(qū)域也分布廣泛，占比達(dá)77.89%。其中L>50的避暑優(yōu)越區(qū)域主要位于中等到高海拔區(qū)域，在龍泉鳳陽(yáng)山、慶元百山祖一帶，龍泉市和遂昌縣交界處的仙霞嶺山脈、縉云大洋山等地分布較為廣泛，其他縣(區(qū))也有少許分布，比如蓮都南部峰源。避暑旅游不適宜等級(jí)的區(qū)域較少，占比僅為6.44%，主要集中在城區(qū)位置，如蓮都中部、松陽(yáng)松古平原等。值得指出的是，麗水西部的慶元、龍泉和遂昌三縣(市)未出現(xiàn)避暑不適宜區(qū)域。

圖4 夏季麗水避暑旅游氣候適宜度地理推算模型的空間分布

運(yùn)用GIS平臺(tái)，對(duì)圖4中不同等級(jí)避暑旅游適宜度的區(qū)域面積進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表3所示。慶元、龍泉和遂昌三縣(市)的不適宜等級(jí)面積為零，與前面結(jié)論一致。蓮都區(qū)的不適宜面積最大，為3.87 km2，其次是青田(3.72 km2)。較適宜等級(jí)，慶元面積最少(0.09 km2)，青田最多(3.26 km2)，其次是縉云(3.07 km2)。適宜及以上區(qū)域，以龍泉為最多，達(dá)28.43 km2，其次是遂昌(23.97 km2)和慶元(18.88 km2)。很適宜級(jí)別的區(qū)域面積，仍然以龍泉為最多(26.51 km2)，遂昌(22.57 km2)和慶元(18.50 km2)次之。

表3 夏季麗水不同等級(jí)避暑旅游氣候適宜度區(qū)域面積

考慮到每個(gè)縣的面積體量不同，僅計(jì)算面積難以評(píng)價(jià)一個(gè)縣(市)的整體情況。因此，進(jìn)一步計(jì)算不同等級(jí)避暑旅游適宜度的區(qū)域面積百分比(表4)。慶元適宜及以上和很適宜區(qū)域面積分別高達(dá)99.52%和97.52%，均為全市最高，說(shuō)明慶元整體避暑旅游氣候條件最為優(yōu)越。遂昌和龍泉在適宜及以上區(qū)域百分比僅次與慶元，分別為94.39%和93.41%；在很適宜等級(jí)，景寧和遂昌的區(qū)域比例也較高，數(shù)值為89.12%和88.88%。蓮都區(qū)適宜及以上和很適宜等級(jí)所占比例全市最低，分別為57.03%和48.83%，其次是青田，分別為71.81%和64.03%。

表4 夏季麗水不同等級(jí)避暑旅游氣候適宜度區(qū)域所占百分比

3 結(jié)論與討論

(1)2015—2019年麗水283個(gè)自動(dòng)氣象站的夏季避暑旅游氣候適宜度等級(jí)為很適宜。其中6月避暑旅游氣候適宜度最高，達(dá)到很適宜級(jí)別。6月避暑旅游氣候適宜度L隨海拔先增后減，800 m以下，適宜度隨著海拔的增加而提升；800 m以上，適宜度隨著海拔的增加而降低。7月和8月避暑旅游氣候適宜度均為較適宜級(jí)別，隨海拔高度的升高，適宜度提升明顯。海拔300 m以上，避暑旅游適宜度達(dá)到較適宜及以上級(jí)別，500 m以上為很適宜級(jí)別。

(2)避暑旅游氣候適宜度的地理推算模型顯示，麗水避暑旅游適宜度與海拔高度密切相關(guān)。慶元適宜及以上等級(jí)區(qū)域面積占比為全市最高，達(dá)到99.52%。景寧、遂昌、龍泉適宜等級(jí)以上占比也較高，麗水整體避暑氣候環(huán)境優(yōu)越。避暑旅游適宜度適宜及以上級(jí)別的區(qū)域面積，以龍泉為最大，達(dá)28.43 km2，其次是遂昌和慶元。

(3)本文采用避暑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在分析麗水避暑旅游氣候適宜度月平均和空間分布特征的基礎(chǔ)上，引入海拔、經(jīng)緯度等地形要素，建立避暑旅游氣候適宜度的地理推算模型，進(jìn)而對(duì)麗水避暑生態(tài)環(huán)境優(yōu)勢(shì)區(qū)域進(jìn)行了探討。較前人僅利用溫度、日照等氣象要素[12,14]或者相關(guān)統(tǒng)計(jì)指數(shù)[5,7]有了一定的提升，尤其是地理信息的引入有效提升了研究成果的精細(xì)度和科學(xué)性。本文成果在麗水2019年12月獲評(píng)“中國(guó)·麗水天然氧吧城市”稱(chēng)號(hào)和首個(gè)全域國(guó)家氣象公園試點(diǎn)建設(shè)中得到了應(yīng)用。但由于部分氣象要素采集站點(diǎn)少，如相對(duì)濕度，或者原始統(tǒng)計(jì)精度不足(如雷暴數(shù)，僅統(tǒng)計(jì)到縣)，在地理推算模型建立過(guò)程中做了部分近似。在今后的相關(guān)研究中，將細(xì)化氣象資料和地理信息，同時(shí)對(duì)模型做進(jìn)一步完善。