龍余良 , 章開美 , 詹華斌 , 曹 瑜 , 陶新宇
江西省氣象服務中心, 江西 南昌 330096
隨著經濟發(fā)展,人們生活水平不斷提高,“避暑休閑”和“避暑人居”需求不斷高漲,每年夏季人民都在尋找最適合避暑休閑的地方,經典避暑地人滿為患。因此,迫切需要尋找開發(fā)一批避暑勝地,以解決避暑旅游的旺盛需求。避暑旅游資源開發(fā)也已納入國家發(fā)展戰(zhàn)略(《國務院辦公廳關于促進全域旅游發(fā)展的指導意見》國辦發(fā)〔2018〕15號)。江西省汛期一般在6月底或7月初結束,之后便進入約2個月的盛夏高溫期,受全球氣候變化的影響,江西極端高溫天氣日數(shù)呈增多的趨勢(朱珍,2013;李柏貞,2017),因此,挖掘江西省避暑氣候資源,豐富避暑旅游用地更為重要。
氣象和氣候狀況是避暑環(huán)境的重要自然基礎,是避暑旅游地形成的重要條件和開發(fā)選址的重要依據(jù)之一(呂剛等,2008;陳慧,2015)。氣溫、濕度、風和太陽輻射對人體的熱平衡具有明顯的影響,是人體熱感(冷感)的四大要素(尹炤寅等,2017;姚鎮(zhèn)海等,2019),因而構成了旅游和休閑度假區(qū)氣候環(huán)境評價的主要因素。當前國內學者多從旅游氣候舒適度、夏季休閑旅游用地等方面,采用建立指標體系、創(chuàng)新評價方法、確定指標權重等方式對避暑評價展開研究。鄭衡宇等(2009)選擇了溫濕指數(shù)和風寒指數(shù)2個基本模型來評價福建主要城市及其周邊平緩高地的氣候舒適度;徐中強等(2016)選取氣候條件和地形條件為一級指標,氣溫、濕度、風速、海拔等為二級指標,采用層次分析法和GIS空間分析相結合,對重慶市避暑自然適宜性進行評價;宋丹妮等(2016)利用夏季平均氣溫、夏季相對濕度、平均海拔等6個因素構建避暑休閑地氣候資源分析評價模型;楊舒琳等(2015)通過計算人體綜合舒適度指數(shù)、高溫炎熱指數(shù),對泉州市盛夏避暑旅游氣候資源及適宜避暑區(qū)進行研究??梢?,國內多數(shù)研究集中在區(qū)域旅游環(huán)境的氣候舒適度(宜人度、不舒適度等)評價方面,避暑資源評價研究也多直接引用國外已有模型及其評價標準,或者參照國外模型結合中國情況對模型評價標準進行修正。由于應用的模型不同,特別是所采用的參數(shù)和評價標準不同,評價結果差別很大。
文中基于1989—2018年國家氣象站和2013—2018年區(qū)域氣象站的實測數(shù)據(jù),以高溫日平均最高氣溫、盛夏平均氣溫、盛夏平均最高氣溫、盛夏平均舒適度指數(shù)共4個氣象因子建立避暑資源評價指標,對江西省的避暑休閑氣候資源進行研究分析。
江西省地處中緯度地區(qū)的長江中下游,位于長江以南,南嶺以北之間,東接浙江、福建,南鄰廣東,西與湖南毗連,北與湖北、安徽交界。東、西約跨5個經距,南起24°29′N,北至30°05′N,正處北半球亞熱帶之內。境內地形復雜,山地丘陵起伏,省境邊陲群山環(huán)繞,武夷山居東,武功、羅霄諸山居西,南嶺、九連山居南,幕阜山和懷玉山分居西北和東北。鄱陽湖處贛北中心,形成一個東、南、西三面環(huán)山,贛、撫、信、饒、修五大河流匯向鄱陽湖的向心水系,流注長江。在這種地理位置與地形條件下,加上東亞季風的影響,形成了亞熱帶濕潤季風氣候。
圖1 江西省地形
研究數(shù)據(jù)采用氣象觀測資料和DEM高程資料,氣象觀測資料包括國家氣象站觀測資料和區(qū)域站氣象站觀測資料。國家氣象站觀測資料采用1989—2018年盛夏(7、8月)江西省91個國家站氣象日最高氣溫、日平均氣溫、日平均相對濕度和日平均風速等觀測資料;區(qū)域氣象站觀測資料采用2013—2018年盛夏江西省2 545個自動觀測站的日最高氣溫、日平均氣溫、日平均相對濕度和日平均風速等觀測資料。高程數(shù)據(jù)選用地理國情監(jiān)測云平臺的土地資源類高程數(shù)據(jù),垂直分辨率90 m。
對江西省2 545個區(qū)域站的觀測資料進行數(shù)據(jù)質量控制,剔除觀測數(shù)據(jù)不完整或大量有錯誤的測站。對少量數(shù)據(jù)缺測或少量錯誤的測站,通過與相臨測站數(shù)據(jù)回歸分析方法進行補充或訂正。最后選用2 031個區(qū)域氣象站資料。
由于缺乏2012年及以前的區(qū)域氣象站數(shù)據(jù),因此利用2013—2018年江西省各區(qū)域站與國家站的氣象資料進行回歸分析,得到區(qū)域站與國家站各氣象要素的關系模型,再將1989—2012年的國家站氣象觀測數(shù)據(jù)代入模型,得到1988—2012年各區(qū)域站盛夏日最高氣溫、盛夏日平均氣溫、盛夏日平均相對濕度和盛夏日平均風速,最終得到各區(qū)域站1989—2018年逐日氣象要素序列。再計算各區(qū)域站盛夏平均氣溫、平均最高氣溫、平均相對濕度和平均風速,利用舒適度指數(shù)公式計算出各區(qū)域站的盛夏平均舒適度指數(shù)。
避暑主要為了躲避高溫,文中將高溫日作為一個重要指標。當江西省91個國家站最高氣溫超過35 ℃的站點達70個及以上時,定義為江西省高溫日。統(tǒng)計出近30 a江西省高溫日各區(qū)域站平均最高氣溫。盛夏高溫日平均最高氣溫低于33 ℃、盛夏平均氣溫低于28 ℃、盛夏平均最高氣溫低于29 ℃、盛夏平均舒適度指數(shù)低于75(微熱)定義為非常適宜避暑地區(qū),滿足其中2項或3項為適宜避暑地區(qū)?;诖死L制江西省避暑地區(qū)劃圖。
夏季江西省大部分地區(qū)維持晴熱高溫天氣,大部分地區(qū)極端最高氣溫可達37—40 ℃。分析近30 a江西省高溫日數(shù)(圖2),發(fā)現(xiàn)高溫天氣在2003年出現(xiàn)了跳躍性增長,前14 a(1989—2002年)高溫日數(shù)為0—19 d,平均日數(shù)為9.7 d,后16 a(2003—2018年)高溫日數(shù)為13—37 d,平均日數(shù)達22.1 d,增長了12.4 d。表明近15 a江西省已處在高溫天氣多發(fā)的時期,高溫日數(shù)較多的年份是2003、2009、2013、2018年,分別為37、30、28、28 d;高溫日數(shù)較少的年份是1993、1997、1999年,分別為1、0、1 d。從年極端最高氣溫分布(圖3a)可見,贛北贛中除了鄱陽湖周邊外,大部分地區(qū)在40 ℃以上,其中修水縣最高達44.9 ℃,上饒市區(qū)41.6 ℃,景德鎮(zhèn)市區(qū)41.8 ℃,鄱陽湖周邊區(qū)域及贛南山區(qū)則相對較低。除九江市北部、鄱陽湖區(qū)和贛州東南部山區(qū)日最高氣溫大于35 ℃的歷年平均日數(shù)(圖3b)較少外,大部分地區(qū)在30—45 d;撫州、上饒地區(qū)分別有一個大于40 d的高溫中心,弋陽縣日最高氣溫大于35 ℃的日數(shù)達47.2 d。鄱陽湖區(qū)及贛南南部山區(qū)年均日最高氣溫大于35 ℃的日數(shù)大部分低于20 d,安遠縣平均只有8.1 d。
圖2 1989—2018年江西省年高溫日數(shù)
圖3 1989—2018年江西省極端最高氣溫(a)和最高氣溫大于35 ℃的歷年平均日數(shù)(b)
江西省盛夏主要在7—8月,文中以7—8月的氣象資料來分析盛夏氣溫情況。圖4a為近30 a的江西省盛夏平均氣溫分布,江西省中北部處于中心位置的鄱陽湖周圍、贛撫平原、吉泰盆地等地勢平整地區(qū)的盛夏平均氣溫均在28 ℃以上,其覆蓋面積約占江西省總面積的71.9%,而江西省周邊環(huán)山地區(qū)盛夏平均氣溫均在28 ℃以下,其覆蓋面積約占江西總面積的28.1%。江西省盛夏平均最高氣溫分布特征(圖4b)與平均氣溫分布較為類似,地勢平整地區(qū)在31 ℃以上,占全省面積的92.2%,山區(qū)在31 ℃以下,占全省面積的7.8%。江西省高溫日平均氣溫(圖4c)29 ℃以下的占全省面積的23.1%,33 ℃以下的(圖4d)占全省面積的4.3%。
圖4 1989—2018年江西省盛夏氣溫空間分布(單位:℃)(a.盛夏平均氣溫,b.盛夏平均最高氣溫,c.高溫日平均氣溫,d.高溫日平均最高氣溫)
利用舒適度指數(shù)公式(雷桂蓮,1999)計算出各區(qū)域站的盛夏平均舒適度指數(shù)(圖5),按照文獻中人體舒適度指數(shù)等級劃分,夏季舒適度指數(shù)低于75為較舒適。江西省東、西、南的環(huán)山地區(qū),以及廬山、南昌梅嶺等地,其盛夏平均舒適度指數(shù)均低于75,人體總體感覺為舒適或微熱。江西省盛夏平均舒適度指數(shù)低于75的地區(qū)占全省的10%。
圖5 1989—2018年江西省盛夏平均舒適度指數(shù)
江西省避暑資源區(qū)劃如圖6所示。分析可見,江西省避暑資源非常豐富,適宜避暑的地區(qū)占全省面積的15.2%,其中非常適宜避暑的地區(qū)占3.7%。贛州由于毗鄰南嶺,是江西省避暑資源最豐富的設區(qū)市,靠近羅霄山脈的吉安、萍鄉(xiāng)和靠近武夷山脈的上饒、撫州以及九江廬山、南昌梅嶺、宜春九嶺山脈等處也有很豐富的避暑資源。
圖6 1989—2018年江西省避暑資源區(qū)劃
江西省豐富的避暑資源與該省的地理地貌和生態(tài)環(huán)境建設保護有密切的關系。江西省東、南、西三面環(huán)山,東邊為武夷山,西邊為武功山和羅霄山脈,南邊為南嶺山脈和九連山,西北為幕阜山,東北為懷玉山。同時,該省各級主動加強生態(tài)保護建設,生態(tài)環(huán)境質量位居全國前列,被國務院列為首批生態(tài)文明示范區(qū)建設省份,狠抓山水林田湖生態(tài)修復,植被覆蓋率達63.1%,為全國第二高省份。江西地理地貌和生態(tài)環(huán)境建設保護造就了豐富的避暑資源。
文中基于近30 a的氣象資料,定義了江西省高溫日,分析了江西省高溫氣候特征和盛夏高溫情況,通過繪制避暑區(qū)劃圖,研究了江西省避暑資源。所得結論如下:
1) 近30 a來,江西省高溫天氣出現(xiàn)一個跳躍性的增長,1989—2002年高溫日平均日數(shù)為9.7 d,2003—2018年高溫日平均日數(shù)為22.1 d,增長了12.4 d,江西省正處于高溫天氣多發(fā)時期。江西省大部分地區(qū)35 ℃以上的高溫日年平均日數(shù)在30—45 d,撫州市和上饒市分別有一個易出現(xiàn)高溫天氣的中心,相對來說,鄱陽湖區(qū)及贛南南部山區(qū)是不易出現(xiàn)高溫天氣的地區(qū)。
2) 江西省周邊環(huán)山地區(qū)盛夏平均氣溫均在28 ℃以下,其覆蓋面積約占江西省總面積的28.1%;盛夏平均最高氣溫在31 ℃以下的地區(qū)占全省面積的7.8%。高溫日平均氣溫29 ℃以下的的地區(qū)占全省面積的23.1%,高溫日平均最高氣溫33 ℃以下的地區(qū)占全省面積的4.3%。
3) 江西省適宜避暑的地區(qū)占全省面積的15.2%,其中非常適宜避暑地區(qū)占3.7%。贛州是江西省避暑資源最豐富的設區(qū)市,其次是靠近羅霄山脈的吉安和萍鄉(xiāng),以及靠近武夷山脈的上饒和撫州,九江廬山、南昌梅嶺、宜春九嶺山脈等處也是避暑資源豐富區(qū)。江西地理地貌和生態(tài)環(huán)境建設保護造就了非常豐富的避暑資源。