盧 瑩,夏靜雯,林 帆,茅吉鋒,韋 穎,林宏偉*
1.慈溪市氣象局,浙江慈溪 315300;2.寧波市鄞州區(qū)氣象局,浙江寧波 315194;3.南京信息工程大學(xué) 雷丁學(xué)院,江蘇南京 210044
慈溪市地勢(shì)南高北低,呈丘陵、平原、灘涂三級(jí)臺(tái)階狀朝杭州灣展開,氣候要素隨地形呈現(xiàn)明顯的空間分布特征,氣候資源豐富。
近年來,慈溪市深耕地域文化底蘊(yùn),全域旅游建設(shè)持續(xù)推進(jìn),人居環(huán)境不斷改善。市民短途休閑旅游日益增多,鄉(xiāng)村游、休閑度假游需求增多,氣候條件成為休閑、居住的重要影響因素。氣候舒適度是人群對(duì)氣候因子感覺的適宜程度,是人們?cè)u(píng)價(jià)宜居城市的重要指標(biāo)之一[1-4]。適宜的氣候條件可以為人們的出行、居住提供良好的條件,而惡劣的氣候條件則會(huì)影響人們休閑和居住地選擇[5]。
國外學(xué)者對(duì)氣候舒適度的研究起步較早,1966年就提出了氣候舒適性指數(shù),在暴露試驗(yàn)的基礎(chǔ)上Oliver提出溫濕指數(shù)和風(fēng)寒指數(shù)數(shù)量表。國內(nèi)學(xué)者20世紀(jì)80年代開始關(guān)注氣候舒適度研究,廖善剛[6]在評(píng)價(jià)福建省旅游氣候舒適度時(shí)提出了綜合舒適度指標(biāo)。利用2017—2021年慈溪市氣象自動(dòng)站數(shù)據(jù),對(duì)比分析了慈溪市全域氣候舒適度的時(shí)空間分布特征,以此為慈溪全域旅游和共富共美宜居提供理論依據(jù)。
慈溪市氣象自動(dòng)站經(jīng)2013年加密,在空間分布上已能較好地反映慈溪?dú)夂蛱攸c(diǎn)。采用2017—2021年慈溪國家基本站和24個(gè)區(qū)域氣象自動(dòng)站資料,其中,中心城區(qū)3個(gè)街道采用慈溪國家基本氣象站數(shù)據(jù)資料,其余各鎮(zhèn)(街道)和寧波前灣新區(qū)各選取1個(gè)站點(diǎn),南部山區(qū)選取5個(gè)站點(diǎn),沿杭州灣選取2個(gè)站點(diǎn)。同時(shí),選取慈溪國家基本氣象站、達(dá)蓬山站、上橫街站和濕地公園站分別作為城區(qū)、山區(qū)、城鎮(zhèn)和海濱的代表站點(diǎn)。
氣候舒適度通常與氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象因子密切相關(guān),采用目前國內(nèi)最常用的人體舒適度指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。
式(1)中,Kssd為人體舒適度指數(shù),式(2)中,S為綜合舒適度指數(shù),t為平均氣溫(℃),RH為平均空氣相對(duì)濕度(%),V為距地面10 m高度處平均風(fēng)速(m/s)。其中,Kssd可用于定義人體舒適度級(jí)別,根據(jù)中國氣象局統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),將人體舒適度指數(shù)劃分為Ⅰ~Ⅸ級(jí)(表1)。S可用于定義綜合舒適度級(jí)別。根據(jù)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)方法的有關(guān)資料將綜合舒適度指數(shù)劃分為Ⅰ~Ⅵ級(jí)[7-8]。
表1 人體舒適度和綜合舒適度指數(shù)
根據(jù)公式(1)和(2),分別得出慈溪國家基本氣象站、達(dá)蓬山站、上橫街站和濕地公園站4個(gè)代表站點(diǎn)的人體舒適度指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)[9-11]。統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表2)表明:慈溪市年平均氣候舒適度(2個(gè)指數(shù))均位于舒適區(qū)間(較舒適、舒適和非常舒適統(tǒng)稱為舒適區(qū)間,其他統(tǒng)稱為不舒適區(qū)間,下文同);其中,1—2月和12月為氣象學(xué)意義上的冬季。3月冬春轉(zhuǎn)換,氣溫較低,氣候舒適度屬不舒適區(qū)間,休閑出行體驗(yàn)感差;慈溪市平原和環(huán)杭州灣沿岸4—6月、9—10月氣候?qū)偈孢m區(qū)間,而南部部分海拔超過300 m山區(qū)5—10月屬舒適區(qū)間。總體而言,5月和10月慈溪市氣候舒適度最舒適,居住環(huán)境條件最佳,再加上節(jié)假日相對(duì)集中,最適宜休閑出行。
但7—8月2個(gè)指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果呈現(xiàn)較大差異,除南部海拔在300 m的以上的山區(qū)外,人體舒適度指數(shù)結(jié)果顯示慈溪市大部分地區(qū)氣候?qū)俨皇孢m區(qū)間;而綜合舒適度指數(shù)結(jié)果顯示慈溪市全域氣候非常舒適。7、8月慈溪國家基本站平均氣溫分別為29.1、29.5℃,極端最高氣溫超過40℃,氣溫的差異可能是導(dǎo)致盛夏季節(jié)綜合舒適度指數(shù)結(jié)果在慈溪市適用性較差的因素。因此,下文將采用人體舒適度指數(shù)表征慈溪市氣候舒適度。
選取1、4、7、10月分別代表冬、春、夏、秋季,統(tǒng)計(jì)得出慈溪市不同季節(jié)氣候舒適度的空間分布特征(圖1)。其中,冬季寒冷干燥,慈溪全市氣候舒適度均為不舒適,不適宜出行休閑,南部海拔高于300 m以上山區(qū)更是很不舒適,但全市未出現(xiàn)很冷、極不舒適(Ⅰ級(jí))的地區(qū)。夏季慈溪總體高溫炎熱,氣候舒適度不舒適,市民出行意愿低,多以室內(nèi)活動(dòng)為主,但南部300 m以上山區(qū)氣候舒適,適宜休閑避暑,全市未出現(xiàn)很熱、極不舒適(Ⅸ級(jí))地區(qū)。春、秋兩季相對(duì)舒適,適宜出行休閑,盡量選擇平原地區(qū),南部300 m以上山區(qū)夜間偏涼,相對(duì)慈溪其余地區(qū)稍顯不舒適。
圖1 慈溪市冬(a)、春(b)、夏(c)、秋(d)季氣候舒適度的空間分布
人類居住活動(dòng)、休閑出行對(duì)白天時(shí)段的氣候舒適度更為關(guān)注,因此選取08:00~20:00分時(shí)段對(duì)氣候舒適度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)[12-15]。結(jié)果表明:冬季氣溫偏低,1月慈溪國家基本氣象站平均氣溫僅為5.1 ℃,白天時(shí)段全市人體舒適度指數(shù)低于50,為不舒適,其中,達(dá)蓬山站更不舒適,市民休閑出行意愿降低。春季白天時(shí)段氣候舒適度時(shí)間逐漸增加,除南部高山區(qū)早晚涼屬不舒適外,慈溪市其余地區(qū)人體舒適度指數(shù)在50~60之間,宜踏青休閑,市民休閑出行意愿增強(qiáng),居住氣候舒適度提高,隨著氣溫持續(xù)回暖,氣候舒適度進(jìn)一步提高。夏季慈溪市總體高溫悶熱,白天大部分地區(qū)人體舒適度指數(shù)高于75,氣候暖不舒適,市民休閑出行意愿降低,而慈溪市南部400 m以上山區(qū)除13:00左右氣候偏暖不舒適外,白天其余時(shí)段氣候舒適、適宜市民休閑避暑。秋季是慈溪市氣候舒適度最佳季節(jié),全市普遍進(jìn)入氣候舒適季節(jié),白天時(shí)段均適宜市民休閑外出、居住條件適宜。
夏季慈溪市整體舒適度處于不舒適區(qū),但南部海拔300 m以上山區(qū)仍屬舒適區(qū)。由此可見,夏季氣候舒適度與海拔呈現(xiàn)一定的相關(guān)性,因此還分析了夏季慈溪慈溪市氣候舒適度的垂直分布特征。在4個(gè)代表站點(diǎn)的基礎(chǔ)上,增加4個(gè)海拔高于50 m的站點(diǎn),分析7、8月白天時(shí)段不同海拔站點(diǎn)氣候舒適度分布特征。結(jié)果表明,海拔低于300 m的站點(diǎn),白天時(shí)段人體舒適度指數(shù)高于75,屬于暖不舒適,但其中海拔相對(duì)較高的大山站和長溪站人體舒適度指數(shù)出現(xiàn)高值,尤其是大山站7—8月12:00~17:00氣候舒適度指數(shù)均高于80,屬于熱很不舒適。這可能與2站的地理位置有關(guān),2個(gè)站點(diǎn)處于山間較低處類峽谷地形,白天時(shí)段雖氣溫較低,但相對(duì)濕度較高、風(fēng)速偏小,氣候舒適度指數(shù)仍較高。海拔300 m左右山區(qū),早晚氣候舒適,白天時(shí)段中午前后(五磊寺站12:00~15:00,匡堰站約10:00~17:00)屬暖不舒適,且隨著海拔升高不舒適時(shí)間變短,總體適宜市民休閑出行。海拔超過400 m的達(dá)蓬山站,僅8月13:00屬暖不舒適外,其他各時(shí)次人體舒適度指數(shù)均低于75,達(dá)舒適,適宜市民避暑休閑。
(1)人體舒適度指數(shù)和綜合舒適度指數(shù)作為2種使用較廣泛的氣候舒適度指數(shù)在慈溪市總體適用,但夏季綜合舒適度指數(shù)更適宜于緯度較高和海拔在400 m以上的地區(qū),因此,采用人體舒適度指數(shù)表征慈溪市氣候舒適度更為適宜。
(2)慈溪年平均氣候舒適度舒適,人體舒適度指數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果未出現(xiàn)很冷(Ⅰ級(jí))和很熱(Ⅸ)情況,全年各月平均指數(shù)在34.39~79.06之間,季節(jié)特征明顯。
(3)與浙江各地相同,慈溪?dú)夂蚴孢m度最適宜的月份是5、10月。最不舒適的月份出現(xiàn)在1月,統(tǒng)計(jì)的所有站點(diǎn)全部均屬于不舒適區(qū)間,南部海拔較高山區(qū)屬于冷、很不舒適。7、8月慈溪市天氣悶熱,南部海拔300 m以上山區(qū)氣候總體舒適。
(4)白天時(shí)段(08:00~20:00)除冬天整體屬不舒適區(qū)間外,春、秋季是慈溪市氣候舒適度最佳的季節(jié),宜居條件佳,適宜慈溪市民外出休閑。夏季慈溪市南部氣候舒適度呈現(xiàn)一定的垂直分布,海拔較高的山區(qū)適宜市民乘涼避暑。
(5)除了氣溫、濕度、風(fēng)速外,氣壓、降水、衣著對(duì)因素氣候舒適度的影響也很大,尤其影響市民出行,有待進(jìn)一步研究。