尚媛媛，夏曉玲，杜正靜，裴興云

(貴州省氣象服務(wù)中心，貴州 貴陽 550002)

0 引言

氣象條件與戶外運動關(guān)系十分密切[1]。濕度影響人體的熱代謝和水鹽代謝，風(fēng)速影響人們戶外運動的呼吸系統(tǒng)，會感到呼吸費力，引起咳嗽等；同樣，當(dāng)空氣的能見度不高時，對戶外體育運動也會產(chǎn)生不利影響。此外，氣溫高低影響人體汗液的蒸發(fā)，機體熱平衡受到破壞[2]，例如跑步，冬天氣溫較低，體表的血管遇冷收縮，血流緩慢，肌肉的粘滯性增高，韌帶的彈性和關(guān)節(jié)的靈活性降低，跑步時容易發(fā)生運動損傷。顯而易見，在惡劣的天氣對戶外活動是非常不利的[3]。隨著當(dāng)今社會的進步，人們生活節(jié)奏的加快，氣象部門按照常規(guī)工作僅提供晴雨天氣預(yù)報信息，已不能滿足人們對美好生活向往的需求，因此，提供相關(guān)氣象指數(shù)指導(dǎo)和幫助人們選擇和利用閑暇時光合理安排好生活和生產(chǎn)計劃是十分有必要的[4]。

露營是一種短時的戶外生活方式，是周末、節(jié)假日人們外出旅游活動的一項重要內(nèi)容。露營與氣候的關(guān)系密不可分，溫度、降雨、風(fēng)力等因素決定露營者對目地的選擇，因此露營氣象指數(shù)成為人們外出露營關(guān)注的重點。為了從氣象角度來評價不同氣象條件下的露營氣象指數(shù)，本研究利用花溪站近30 a氣象觀測資料，分析氣候背景及溫濕指數(shù)，以期對黔中地區(qū)的戶外露營活動的適宜度評價進行分級，從而得到露營氣象指數(shù)預(yù)報方程，為合理開發(fā)旅游氣候資料提供科學(xué)依據(jù)，豐富公眾氣象服務(wù)產(chǎn)品內(nèi)容，同時提升避暑之都旅游知名度。

1 資料和方法

采用資料為貴州省花溪氣象站1988—2017年30 a逐日平均氣溫、平均風(fēng)速、平均相對濕度、日降雨量資料進行氣候背景分析。同時，基于文獻[5-6]用溫濕指數(shù)(Id)代替氣溫和相對濕度對人體舒適度評價更為適宜。最后，通過對氣象要素分布概率分析，進行分級，用統(tǒng)計方法建立貴州中部地區(qū)露營氣象指數(shù)。

美國常用E.C.Thom的不舒適指數(shù)[5]，也稱為溫濕指數(shù)，通常表示無風(fēng)時悶熱的程度，表達式為：

Id=(1.8×T+32)-0.55×(1-rh)×(1.8×T-26)

式中：Id為溫濕指數(shù)，T為平均氣溫(單位：℃)，rh為平均相對濕度(單位：%)。

降水量指預(yù)報20—20時累積降雨量。

2 結(jié)果分析

2.1 氣候背景概況

氣溫。從圖1可以分析得出，花溪年平均氣溫、最高氣溫總體來說呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，上升趨勢較為平緩。其中，年平均氣溫最低是14.4 ℃，出現(xiàn)在1996年，年平均氣溫最高是16.2 ℃，出現(xiàn)在2015年。

圖1 1988—2017年30a花溪高坡年平均氣溫Fig.1 Annual average temperature of Huaxi high slope in the period of 1988—2017

風(fēng)速。從圖2可以看出，花溪年平均風(fēng)速、最高風(fēng)速總體來看呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，上升趨勢較為平緩。其中，年平均風(fēng)速最低是1.2 m/s，出現(xiàn)在2000年，年平均風(fēng)速最高是2.8 ℃，出現(xiàn)在2009年。

圖2 1988—2017年30 a花溪年平均風(fēng)速Fig.2 Annual average wind speed of Huaxi in the 30 years from 1988 to 2017

降水量。從圖3可以看出，年降雨量趨勢基本不變。其中，年降雨量最低是838.3mm，出現(xiàn)在2006年，年降雨量最高是1 486 mm，出現(xiàn)在1999年。

圖3 1988—2017年30a高坡年平均總降水量Fig.3 Annual average total precipitation of Gaopo in the 30 years from 1988 to 2017

相對濕度。從花溪高坡年平均相對濕度(圖略)可以看出，花溪年平均相對濕度、最低相對濕度總體來看趨勢基本位置不變。其中，年平均相對濕度最低是54%，出現(xiàn)在2011年，年平均相對濕度最高84%，出現(xiàn)在1997年。

2.2 露營氣象指數(shù)

露營運動與天氣密切相關(guān)，降水多少、風(fēng)力多大、氣溫高低、濕度大小都會影響露營活動，露營活動時段的天氣好壞是直接影響露營的重要因素，制定科學(xué)、適用的露營氣象指數(shù)對公眾露營活動的開展具有指導(dǎo)意義。

露營氣象指數(shù)分為4個等級，分別是1：非常適宜露營，2：適宜露營，3：較適宜露營，4：不適宜露營。

2.3 氣象要素概率統(tǒng)計

氣溫。研究表明，人體舒適度和氣溫有密切聯(lián)系，較適宜的氣溫，人體舒適度較好，人們會更樂于出游[6]。通過分析花溪站氣溫概率分布(見圖4)，可以判斷氣溫主要的分布區(qū)間，其中氣溫分布概率最高的是氣溫在10～20 ℃之間，概率為38.4%，其次是氣溫分布在20～30 ℃之間，概率為34.3%，氣溫在0～10 ℃之間和-5～0 ℃或0～5 ℃之間的概率分別為26.1%和1.2%。

圖4 1988—2017年花溪氣溫概率分布Fig.4 Probability distribution of air temperature in Huaxi from 1988 to 2017

降水量。降雨可以凈化空氣，但對于休閑徒步、露營旅游項目，降雨會造成路面濕滑，不利于這些項目的開展。降水量的大小對旅游負(fù)面影響不盡相同，不濕透地面的微量降水，對徒步、露營的影響較小。通過分析降水量概率分布(見圖5)?？梢钥闯觯瑹o降水的概率是51.3%，降水量在0～5 mm之間概率為24.5%，在5～10 mm之間概率為5.6%，降水量大于10 mm概率為8.6%。

圖5 1988—2017年花溪降水量概率分布Fig.5 Probability distribution of precipitation in Huaxi from 1988 to 2017

風(fēng)速。當(dāng)出現(xiàn)較大風(fēng)速時，會對露營產(chǎn)生不利影響，甚至?xí)邪踩[患。通過分析風(fēng)速概率分布(見圖6)。當(dāng)風(fēng)速在0～2 m/s之間時概率為52.2%，風(fēng)速在2～3 m/s之間時概率為27.7%，風(fēng)速在3～4 m/s之間時概率為11.7%，當(dāng)風(fēng)速大于4 m/s時概率為7.3%。

圖6 1988—2017年花溪風(fēng)速概率分布Fig.6 Probability distribution of wind speed in Huaxi from 1988 to 2017

溫濕指數(shù)。根據(jù)圖7溫濕指數(shù)分布概率進行分級，見表1。不同地區(qū)、不同人群，對同一指數(shù)的不同舒適度也不盡相同，因而在只用此公式時，分級也應(yīng)該考慮不同的標(biāo)準(zhǔn)，溫度起決定因素的指標(biāo)，濕度是重要指標(biāo)。從溫濕指數(shù)的概率分布可以得出，當(dāng)溫濕指數(shù)在55～70時，人體感受舒適和非常舒適的情況下，概率達39.4%；當(dāng)溫濕指數(shù)在70～80時，人體感受較舒適且未達到不舒適的界限時，概率為22.5%；當(dāng)溫濕指數(shù)在40～55時，人體感受不舒適時，概率為31.8%；當(dāng)溫濕指數(shù)在>80或<40時，人體感受極不舒適時，概率為6.3%。

圖7 1988—2017年花溪溫濕指數(shù)概率分布Fig.7 Probability distribution of temperature and humidity index in Huaxi from 1988 to 2017

分級值評價結(jié)果人體感受<40極冷極不舒適40～45寒冷不舒適45～55偏冷較不舒適55～60清涼舒適60～65涼非常舒適65～70暖舒適70～75偏熱較舒適75～80悶熱不舒適>80極悶熱極不舒適

2.4 指數(shù)判定

依據(jù)表2分別確定降水量(20—20時)、風(fēng)速大小(平均風(fēng)速)、溫濕指數(shù)對露營的影響等級。以降水量多少、風(fēng)速大小、溫濕指數(shù)大小3個方面對露營的影響等級值最高者對應(yīng)露營氣象指數(shù)，即露營等級為各分量中等級最大值。當(dāng)前3 d累計降水量等級為1級、前24 h累計降水量等級為2級、未來24 h降水量等級為3級、風(fēng)速等級為3級、溫濕指數(shù)Id等級為4級，則露營氣象等級為4級，即不適宜露營(不適宜原因：雨量過大、風(fēng)力強、氣溫較低等原因)。

表2 降水量、風(fēng)力、平均氣溫與露營影響等級對照表Tab.2 Precipitation、wind power、mean temperature and camping impact level

注：露營等級為各分量中等級最大值。露營等級1為非常適宜露營；露營等級2為適宜露營；露營等級3為較適宜露營；露營等級4為不適宜露營。

3 結(jié)論與討論

① 根據(jù)氣候分析和氣象要素概率統(tǒng)計，對露營氣象指數(shù)分成4個等級，即非常適宜、適宜、不適宜和非常不適宜，如按照降水量多少、風(fēng)速大小、溫濕指數(shù)3個方面對露營的影響等級的最高值對應(yīng)露營氣象指數(shù)，即無降水、風(fēng)速<2 m/s，溫濕指數(shù)在88～70之間時，露營氣象指數(shù)等級1級，即非常適宜露營。

② 露營氣象指數(shù)等級方程中所選取的氣象因子均為氣象臺站必須觀測的氣象要素，所以本方法有比較好的實用性。

③ 由于氣象因子不能完全代表所有的露營條件，而影響露營的因素很多，因此在實際應(yīng)用中，還應(yīng)根據(jù)當(dāng)時情況的比較，及時做出補充訂正，并對指數(shù)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

④ 本文從氣象條件的角度分析露營氣象指數(shù)與氣象因子之間的關(guān)系，意在預(yù)報露營氣象指數(shù)，為露營愛好者掌握未來的露營條件提供了客觀的參考數(shù)據(jù)。由于貴州省各地氣候差異顯著，用同一指數(shù)預(yù)報模型難以表征各縣(市)的露營氣象指數(shù)預(yù)報等級。此外，本研究中并未考慮氣象災(zāi)害因素，僅對一般露營活動適宜性提供方參考，且其效果如何尚有待于在未來露營氣象服務(wù)中不斷改進和完善。