50年来东部典型城市旅游气候舒适度变化分析_马丽君

第32卷第10期2010年10月

2010，32（10）：1963-1970

Resources Science

Vol.32，No.10Oct.，

2010

文章编号：1007-7588（2010）10-1963-08

50年来东部典型城市旅游气候舒适度变化分析

马丽君，孙根年，谢越法，龙茂兴

（陕西师范大学旅游与环境学院，西安710062）

摘

要：利用温湿指数、风寒指数、着衣指数、综合舒适指数及相关气候资料，对50年来东部5个典型城市旅

游气候舒适度变化进行了分析和描述，分析其时空变化规律。结果显示：①50年来各城市旅游气候舒适度变化明显，北方城市各月温湿指数、风寒指数和着衣指数的变化幅度大于南方城市，纬度越高变化越大，纬度越低变化越小；②各月气候舒适指数变化存在较大差异，6月-9月温湿指数、风寒指数和着衣指数变化较小，1月、3月和10月-12月变化较大；③综合舒适指数以4月-5月、8月、10月和12月变化为最大，其它各月变化幅度较小，各城市气候舒适度变化形状变胖、谷变宽变深；④纬度较高的城市年综合舒适指数呈上升趋势，气候舒适期增长，促进旅游业的发展；纬度较低的城市年综合舒适指数呈下降趋势，气候舒适期缩短，抑制旅游业的发展。随着全球升温，气候舒适度呈下降趋势的城市将越来越多，对我国旅游业的抑制作用将越来越强。

关键词：城市；气候变化；气候舒适度；温湿指数；综合舒适指数

1引言

天气与气候是影响游客户外活动和景区旅游业发展重要的环境因素。良好的天气和气候，方便人们外出旅行，对旅游业的发展具有激励和促进作用；恶劣或极端的天气和气候，可成为人们户外活动的限制性因素，干扰和影响到旅游业的发展。20世纪50年代以来，全球气候明显变暖，导致不同地区、不同季节气候舒适度变化较大，并对旅游业的发展产生了重要的影响[1]。国外，气候与旅游的研究起步较早，相关研究较系统和全面，涉及到气候对旅游目的地的影响、气候对旅游者行为的影响以及旅游活动对气候的影响等方面[2]，如Lise 和Tolrs 分析了气候对旅游需求的影响[3]，Hamilton 等人以气温为解释变量，对气候与国际旅游的关系进行了定量分析[4]，Richardson 和Loomis 分析了气温对游客旅游需求的影响[5]，Susanne 调查分析了斐济旅游住宿业的能源消耗与废气排放量的情况等[6-8]。国内的相关研究多集中在气候旅游资源评价与旅游气候舒适度评价等方面，如冯家沛对云台山旅游气候资源进行了详尽的分析[9]，范业正、郭来喜采用生理气

候模型，对中国海滨旅游地气候适宜性进行分析[10]，刘清春和王铮等关于中国城市旅游气候舒适度的评价研究[11]，陆林和宣国富等以特吉旺的舒适指数和风效指数为变量，分析气候舒适度与客流量的季节变化[12]，孙根年和马丽君将旅游气候舒适度与客流量年内变化联系起来，分析了气候舒适度与客流量年内月变化的关系，并建立了它们之间的回归方程，分析了旅游气候弹性[13]，吴普等分析了气候因素对滨海旅游目的地旅游需求的影响等[14-20]。然而，以往的研究多为点面上的现状分析，没有从一个较长的时间尺度上分析气候舒适度的变化及其规律。本文以近50年气候统计资料为依据，利用温湿指数、风寒指数、着衣指数、综合舒适指数，对东部5个典型城市近50年旅游气候舒适度变化进行了系统的分析，揭示其时空变化规律，以期为丰富旅游气候研究及气候变化对旅游业的影响提供依据。

2旅游气候舒适度的概念与评价方法

气候舒适度是指人们无需借助任何消寒、避暑措施就能保证生理过程正常进行的气候条件。气候是否宜人是根据一定条件下皮肤的温度、出汗

收稿日期：2010-04-12；修订日期：2010-06-28

基金项目：国家自然科学基金（编号：40271052）；陕西师范大学研究生培养创新基金（编号：2010CXB006）；陕西师范大学勤助科研创新基金（编号：QZZD10076）。

作者简介：马丽君，男，山东临沂人，博士生，研究方向为旅游气候与旅游经济运行。E-mail:malijun@ 通讯作者：孙根年，E-mail:gnsun@

第32卷第10期

资源科学

量、热感和人体调节机能所承受的负荷来确定，主要受太阳辐射、最高（低）气温、相对湿度、风力等因素的影响。气候舒适度评价的方案和专项指标有很多，如温湿指数、风寒指数、着衣指数、辐射指数等。本文从影响气候舒适度最主要的三个要素出发，采用如下4个模型进行研究。2.1温湿指数

温湿指数最初称为有效温度，是通过温度和湿度的组合反映人体与周围环境的热量交换，是人类气候感受的第一指标。计算式为E t =T d -0.55()1-f ⋅()T d -58，其中T d 为华氏温

度。将华氏温度改为摄氏温度，其计算公式如下：

THI =()1.8t +32-0.55()1-f ⋅()1.8t -26（1）

式中THI 为温湿指数;t 为摄氏气温（℃）；f 为相对湿度（％）。2.2风寒指数

风寒指数表征的是不同环境下风速与气温对裸露人体的影响。其物理意义是指皮肤温度为33℃时，体表单位面积的散热量（kcal/m 2

·h ），根据多

次实验计算公式如下：

WCI =()33-t ()

9.0+10.9V -V

（2）

式中WCI 为风寒指数;t 为摄氏气温（℃）;V 为风速

（m/s ）。根据广泛的野外游憩活动及心理感受实验，将温湿指数和风寒指数与多数人体感相比较，其人体感受气候分类等级如下（表1）。2.3着衣指数

着衣指数是由澳大利亚学者Freitas 提出的，他考虑到了人们通过穿衣来改变气候带来的不舒适

情况，该模型在实际研究中得到广泛应用，评价指标分类等级如表1。计算式如下：

ICL =33-t 0.155H -H +aR cos α()

0.62+19.0V H

（3）

式中t 为摄氏气温（℃）；

H 代表人体代谢率的75％（W/m 2），本文取轻活动量下的代谢率，此时H ＝87

W/m 2；a 表示人体对太阳辐射的吸收情况，本文取

0.06；

R 表示垂直阳光的单位面积土地所接收的太阳辐射（W/m 2）；α是太阳高度角，取平均状况，设纬

度为β，夏季各地太阳高度角为90-β+23°26′，冬季时各地太阳高度角为90-β-23°26′，春秋各地太阳高度角为90-β；V 为风速（m/s ）。

2.4综合舒适指数[21]

综合舒适指数是以温湿指数、风寒指数和着衣指数为基础，采用专家打分和层次分析法确定各分指数的权重，建立的旅游气候舒适性综合评价模型，其计算公式如下：

C =0.6X THI +0.3X WCI +0.1X ICL

（4）

其中X THI 、X WCI 和X ICL 分别为温湿指数、风寒指

数和着衣指数的分级赋值;0.6、0.3、0.1为各分指数的权系数。其中7≤C ≤9时为舒适；5≤C ＜7时为较舒适；3＜C ＜5时为较不舒适；1＜C ≤3时为不舒适。

350年典型城市气候舒适度变化分析

50年来全球气候明显变暖，不同地区、不同季

节气候舒适度发生了明显的变化，我国东部地区南

北纵长，跨多个温度带，气候舒适度南北差异大且类型多样，本文以哈尔滨为起点，以6个纬度距离为

表1温湿指数、风寒指数和着衣指数的分级标准及赋值

Table 1THI 、WCI and ICL grade standard

温湿指数（THI ）

＜4040～4545～5555～6060～6565～7070～7575～80＞80

极冷，极不舒适寒冷，不舒适偏冷，较不舒适清凉，舒适凉，非常舒适暖，舒适偏热，较舒适闷热，不舒适极闷热，极不舒适

风寒指数（WCI ）≤-1000

-800～-1000-600～-800-300～-600-200～-300-50～-200+80～-50+160～+80

≥+160很冷风冷风稍冷风凉风舒适风暖风皮感不明显风皮肤感热风皮感不适风

着衣指数（ICL ）

＞2.51.8～2.51.5～1.81.3～1.50.7～1.30.5～0.70.3～0.50.1～0.3＜0.1

羽绒或毛皮衣便服加坚实外套冬季常用服装春秋常用便服衬衫和常用便服轻便的夏装短袖开领衫热带单衣超短裙

符号及赋值e

d c b A B C D

E

135797531

1964