楊春華，燕振寧

(青海省氣象服務(wù)中心，青海 西寧 810001)

引言

茶卡鹽湖位于青海省海西蒙古族藏族自治州烏蘭縣茶卡鎮(zhèn)，茶卡鹽湖是天然結(jié)晶鹽湖，是柴達(dá)木盆地四大鹽湖之一。茶卡鹽湖憑借獨(dú)特的自然優(yōu)勢(shì)和地理?xiàng)l件被稱為中國(guó)天空之鏡，成為青海省旅游標(biāo)桿之一。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)分析，茶卡鹽湖景區(qū)的最佳旅游時(shí)間為6～9月，氣象因素對(duì)攝影創(chuàng)作有深度影響。保廣裕等[1]對(duì)青海省太陽(yáng)輻射強(qiáng)度時(shí)空變化特征進(jìn)行了分析，研究了太陽(yáng)輻射量與氣象要素的內(nèi)在關(guān)系，建立了無(wú)輻射觀測(cè)資料地區(qū)的太陽(yáng)輻射推算方法，并根據(jù)推算出的各氣象站點(diǎn)太陽(yáng)輻射量，分析了太陽(yáng)輻射量變化規(guī)律及分布特征。羅生州等[2]對(duì)1954～2011年西寧旅游氣候舒適期時(shí)間變化進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)較適宜旅游季節(jié)從4月中旬開(kāi)始，10月中旬結(jié)束，時(shí)長(zhǎng)184d，沒(méi)有最適宜旅游期，印證了西寧夏季涼爽的氣候特點(diǎn)。李林等[3]對(duì)柴達(dá)木盆地氣候變化成因分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)氣候正以暖干性向暖濕型轉(zhuǎn)變，但對(duì)于茶卡鹽湖旅游季精確的單站點(diǎn)分析較為鮮見(jiàn)。張彩岳等[4]對(duì)茶卡鹽湖旅游季節(jié)氣候變化特征分析，得到茶卡鹽湖在年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫顯著增溫的同時(shí)日照時(shí)數(shù)在顯著減少，但氣候突變基本發(fā)生在20世紀(jì)90年代中后期；降水量雖有顯著的上升趨勢(shì)但氣候突變不明顯；相對(duì)濕度與平均風(fēng)速雖有趨勢(shì)變化，但變化不顯著，也無(wú)氣候突變。

茶卡地區(qū)天空之鏡攝影指數(shù)的研究較少，氣象條件在一定程度上決定天空之鏡攝影效果，如果天氣狀況不佳，攝影效果較差。氣象條件對(duì)攝影創(chuàng)作有很大影響，其中氣溫、降水、能見(jiàn)度和云等對(duì)攝影有直接影響。游客和攝影愛(ài)好者可以根據(jù)天空之鏡攝影指數(shù)，選擇出行時(shí)間，欣賞最美的風(fēng)景。研究結(jié)果將對(duì)前去茶卡鹽湖旅游景區(qū)的游客提供可靠的天空之境攝影氣象依據(jù)。

1 資料的選取和方法

選取茶卡鹽湖附近的茶卡、烏蘭、共和、剛察、德令哈氣象站點(diǎn)2015～2019年逐日氣溫、風(fēng)速、降水、大風(fēng)沙塵、日照時(shí)數(shù)、最高氣溫、最低氣溫、相對(duì)濕度、氣壓、水汽壓、地面溫度、地面最高溫度、地面最低溫度、云量和能見(jiàn)度等氣象資料和茶卡鹽湖景區(qū)旅游人數(shù)資料，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)、天氣學(xué)等方法，研究了茶卡鹽湖天空之鏡攝影氣象指數(shù)，建立茶卡鹽湖天空之鏡攝影指數(shù)預(yù)報(bào)模型和天空之鏡攝影指數(shù)預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品。

2 茶卡鹽湖氣候特征

根據(jù)茶卡氣象站氣象資料，茶卡鹽湖年平均氣溫4℃，最冷的1月份平均氣溫-12.2℃，最熱的7月份平均氣溫19.6℃；年平均降水量210.4mm，年蒸發(fā)量2 000mm，年平均相對(duì)濕度在45%～50%之間，常年西北風(fēng)居多，平均風(fēng)速為3.0m/s。2015～2019年6～9月茶卡鹽湖出現(xiàn)大風(fēng)的日數(shù)為35 d，大風(fēng)天氣較多。茶卡鹽湖常年氣候溫涼，干旱少雨，屬高原大陸性氣候。

2.1 降水特征分析

根據(jù)天空之鏡攝影指數(shù)研究的需要，統(tǒng)計(jì)分析茶卡鹽湖2015～2019年6～9月降水情況，按降水量的大小規(guī)定了降水量等級(jí)，由表1可見(jiàn)降水量級(jí)分為小雨日、中雨日、大雨日和暴雨日4 個(gè)等級(jí)。

表1 降水量級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

圖1是2015～2019年6～9月茶卡氣象站降水天數(shù)月分布變化特征圖，由圖可見(jiàn)，茶卡地區(qū)2015～2019年月小雨降水天氣日數(shù)分布差異不大，出現(xiàn)中雨降水天氣日數(shù)差異明顯，大雨和暴雨降水天氣出現(xiàn)的概率非常小，日最大降水量為34.7mm。

圖1 茶卡氣象站6～9月降水天數(shù)月分布變化特征圖

2.2 風(fēng)速特征分析

根據(jù)天空之境攝影指數(shù)研究的需要，由風(fēng)速量級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)表1可見(jiàn)，風(fēng)速的量級(jí)按大小分為靜風(fēng)、軟風(fēng)、輕風(fēng)、微風(fēng)、和風(fēng)、清勁風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)、疾風(fēng)、大風(fēng)、烈風(fēng)、狂風(fēng)和暴風(fēng)11個(gè)風(fēng)速等級(jí)，統(tǒng)計(jì)分析了茶卡鹽湖2015～2019年6～9月風(fēng)速的變化。

圖2是2015～2019年6～9月茶卡氣象站風(fēng)速等級(jí)天數(shù)月分布變化特征圖，由圖可見(jiàn)，茶卡地區(qū)各級(jí)風(fēng)速分布特征為輕風(fēng)日數(shù)最多為455d，占全部風(fēng)速等級(jí)的76%。2015年、2017年、2018年9月份出現(xiàn)的和風(fēng)日數(shù)較多，和風(fēng)日數(shù)為103d，占全部風(fēng)速等級(jí)的17.2%；6月和7月有較多的強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)，強(qiáng)風(fēng)日數(shù)為37d，占全部風(fēng)速等級(jí)的6.2%。茶卡鹽湖景區(qū)的靜風(fēng)日很少出現(xiàn)。

圖2 茶卡氣象站6～9月風(fēng)速天數(shù)月分布變化特征圖

2.3 能見(jiàn)度特征分析

圖3是2015～2019年6～9月茶卡氣象站能見(jiàn)度分布變化特征圖，由圖可見(jiàn)，茶卡地區(qū)2015～2019年能見(jiàn)度較好，大于30km的能見(jiàn)度日數(shù)429d，占總天數(shù)的79.4%，小于30km大于20km的能見(jiàn)度日數(shù)37d，占總天數(shù)的7.2%，小于20km大于10km的能見(jiàn)度日數(shù)15d，占總天數(shù)的2.8%，小于10km的能見(jiàn)度日數(shù)7d，僅占總天數(shù)的1.3%。

圖3 茶卡氣象站6～9月能見(jiàn)度分布變化特征圖

3 天空之鏡攝影指數(shù)

茶卡鹽湖鏡面效應(yīng)是因?yàn)辂}湖的水不深，唯有薄薄的一層，無(wú)風(fēng)且陽(yáng)光充溢的狀況下，會(huì)涌現(xiàn)很美的鏡面效應(yīng)。首先天氣以晴天或少云天為佳，多云或陰天很難拍出明鏡一樣的畫(huà)面。同時(shí)要無(wú)風(fēng)或微風(fēng)，風(fēng)力過(guò)大湖面起波紋，破壞鹽湖的鏡面效果。春夏雨季選擇雨后天晴較好，當(dāng)有一定水量時(shí)才能形成鏡面感。茶卡鹽湖的東北方向比較開(kāi)闊，如果天邊有云彩遮擋山體就更完美了，有湖天一色的味道，東北方向下午是順光，而且茶卡日落更美，攝影以中午或下午為佳。由此可見(jiàn)氣象條件對(duì)攝影效果有很大影響。

3.1 天空之鏡攝影指數(shù)與降水關(guān)系

一般情況降水可以增加鹽湖的水面深度，提升鏡面質(zhì)量，降水較大時(shí)，又會(huì)破壞鹽湖上層水面的透明度。通過(guò)分析統(tǒng)計(jì)2015～2019年6～9月茶卡鹽湖地區(qū)的降水情況，得出降水量與天空之鏡攝影指數(shù)的關(guān)系。近5年來(lái)6～9月茶卡鹽湖地區(qū)小雨天數(shù)較多，大雨出現(xiàn)的概率較少，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)暴雨天氣。根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓霈F(xiàn)的日數(shù)確定降水等級(jí)(Sr)對(duì)當(dāng)日的攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)。根據(jù)降水量等級(jí)劃分出影響攝影指數(shù)的等級(jí)。由表3可見(jiàn)降水對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)分為4級(jí)。

表2 風(fēng)速量級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

表3 降水對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)

3.2 天空之鏡攝影指數(shù)與風(fēng)向風(fēng)速的關(guān)系

根據(jù)近年來(lái)的游客體驗(yàn)，風(fēng)速與攝影指數(shù)有關(guān)，一般情況下靜風(fēng)或風(fēng)速較小攝影效果較好，風(fēng)速較大不利于攝影效果。按標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速量級(jí)表2劃分為靜風(fēng)、輕風(fēng)、和風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)和暴風(fēng)，通過(guò)分析，確定風(fēng)速量級(jí)(Sf)對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)，由表4 可見(jiàn)風(fēng)速對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)為4級(jí)。

表4 風(fēng)速對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)

3.3 天空之鏡攝影指數(shù)與能見(jiàn)度的關(guān)系

能見(jiàn)度的好壞對(duì)攝影效果有一定影響，能見(jiàn)度好，攝影效果好，反之?dāng)z影效果較差。通過(guò)分析統(tǒng)計(jì)2015～2019年6～9月茶卡鹽湖地區(qū)的能見(jiàn)度情況，確定能見(jiàn)度等級(jí)(Sy)對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)。由表5可見(jiàn)能見(jiàn)度對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)分為4 級(jí)。

表5 能見(jiàn)度對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)

3.4 天空之鏡攝影指數(shù)與云量的關(guān)系

云量與攝影指數(shù)有關(guān)，云量的多少影響攝影效果，少量的云量分布攝影效果較好，但云量過(guò)多不利于攝影，當(dāng)云成為拍攝的主要畫(huà)面元素時(shí),多姿多彩的云能使畫(huà)面豐富,更具有視覺(jué)吸引力，多云至陰天散射光線柔和,也是不少攝影人善于利用的好機(jī)會(huì)。分析統(tǒng)計(jì)2015～2019年6～9月茶卡鹽湖地區(qū)的云量分布情況，確定云量等級(jí)(Sn)對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)。由表6可見(jiàn)云量對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)分為4級(jí)。

表6 云量對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)(Ir)

3.5 天空之鏡攝影指數(shù)預(yù)報(bào)模型

建立天空之鏡攝影指數(shù)預(yù)報(bào)模型：Ir=Sn*f1+Sy*f2+Sf*f3+Sr*f4,式中Ir為天空之鏡攝影指數(shù)，用于表示氣象因子天空之鏡攝影效果好與差的影響程度，其值越大，則氣象因子越不利于攝影。Sn、Sy、Sf和Sr的值是茶卡地區(qū)的云量、能見(jiàn)度、風(fēng)速和降水量對(duì)攝影指數(shù)的影響等級(jí)，f1、f2、f3和f4分別是云量、能見(jiàn)度、風(fēng)速和降水量對(duì)攝影指數(shù)的影響權(quán)重系數(shù)。在天空之鏡攝影指數(shù)綜合評(píng)價(jià)預(yù)報(bào)過(guò)程中，一般要根據(jù)各類氣象因子指標(biāo)的重要性進(jìn)行加權(quán)處理，確定天空之鏡攝影指數(shù)預(yù)報(bào)指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重?cái)?shù)，以保證預(yù)報(bào)準(zhǔn)確的科學(xué)性。通過(guò)對(duì)茶卡地區(qū)云量、能見(jiàn)度、風(fēng)速和降水量各氣象要素對(duì)天空之鏡攝影指數(shù)的影響分析，結(jié)合游客的攝影體驗(yàn)和電話咨詢專家打分綜合確定氣象因子的修正系數(shù)。各氣象因子對(duì)天空之鏡攝影指數(shù)的影響力依次為云量、能見(jiàn)度、風(fēng)和降水。由表7可見(jiàn)各因子對(duì)天空之鏡攝影指數(shù)的影響權(quán)重值。

表7 天空之鏡攝影指數(shù)的氣象影響權(quán)重值

3.6 分級(jí)技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)中國(guó)氣象局減災(zāi)司《關(guān)于下發(fā)氣象部門(mén)常用生活氣象指數(shù)產(chǎn)品暫行技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)，將茶卡鹽湖旅游景區(qū)天空之鏡攝影指數(shù)劃分為4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由表8可見(jiàn)茶卡鹽湖旅游景區(qū)天空之鏡攝影指數(shù)的4級(jí)內(nèi)涵。

表8 茶卡鹽湖旅游景區(qū)天空之鏡攝影指數(shù)4級(jí)內(nèi)涵

4 結(jié)語(yǔ)

影響茶卡鹽湖天空之鏡攝影指數(shù)的主要?dú)庀笠蜃佑薪邓?、風(fēng)速、能見(jiàn)度和云量。其中各氣象因子的影響程度不盡相同。

(1)無(wú)降水對(duì)天空之鏡攝影效果的影響不大，但隨著降水量的增加，會(huì)對(duì)天空之鏡攝影效果產(chǎn)生不利影響。風(fēng)速為靜風(fēng)和輕風(fēng)時(shí)，對(duì)天空之鏡攝影效果的影響不大，風(fēng)速大于5m/s時(shí)就會(huì)對(duì)天空之鏡攝影效果產(chǎn)生不利影響，并隨著風(fēng)速的增大，不利影響會(huì)增大。

(2)當(dāng)能見(jiàn)度≥15.0km時(shí)，對(duì)天空之鏡攝影效果的影響不大，能見(jiàn)度在5～15 km之間，會(huì)對(duì)天空之鏡攝影效果產(chǎn)生不利影響，能見(jiàn)度小于5km時(shí)，對(duì)天空之鏡攝影效果會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。無(wú)云和少云對(duì)天空之鏡攝影效果的影響較小，多云和陰天對(duì)天空之鏡攝影效果的影響較大。

(3)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，攝影氣象指數(shù)1級(jí)，氣象條件特別利于游客攝影拍照，定為無(wú)影響；攝影氣象指數(shù)2級(jí)，氣象條件利于游客攝影拍照，定為影響較小；攝影氣象指數(shù)3級(jí)，氣象條件不利于游客攝影拍照，定為影響較大；攝影氣象指數(shù)4級(jí)，氣象條件非常不利于攝影拍照，定為影響很大。