太白山气温变化及旅游气候舒适度评价

雷 雯，张向荣，张毅军，杨 琼，赵 磊

(1.宝鸡市气象局，陕西宝鸡 721006；2.阎良区气象局，西安 710089；3.眉县气象局，陕西眉县 721300)

在人们进行旅游等户外活动的时候，人体感觉舒适程度与气象条件紧密相关。早在1966年特吉旺就提出了气候舒适性指数[1]的概念。20世纪90年代开始，国内许多学者对旅游气候舒适度做了大量研究，使用最多的是温湿指数、人体舒适度指数和风寒指数。任健美等[2]对五台山旅游气候资源进行评价；孙满英等[3]对九华山旅游气候舒适度进行评价，并将其与客流量进行了相关性分析；韩蓓蓓等[4]对华山旅游气候舒适度时空变化进行分析，划分了旅游舒适期。通过对山岳型景区旅游气候舒适度的分析研究，为景区旅游发展规划和游客选择旅游时间提供了参考。

秦岭是我国南北气候分界线，也是长江、黄河两大水系的分水岭。秦岭山脉主峰太白山，位于107°22′25″～107°51′30″E， 33°49′30″～34°05′35″N，地跨陕西眉县、太白、周至三县。太白山国家森林公园位于眉县境内，1991年获批建立，2016年获批为国家5A级旅游景区。公园面积2 949 hm2，共有8大景区180多个景点，海拔高度620～3 767.2 m。太白山以巨大的高山落差，由下向上形成明显的暖温带、温带、寒温带、亚温带、亚寒带、寒带五个垂直气候带。太白山的地质地貌、山岳冰川、源泉秀水、森林群落、天象景观、奇花异草、人文历史构成了完美的景观体系，是最佳的生态旅游景区，为越来越多的游人所热衷，现已迅速发展成为集观光旅游、休闲度假、科考探险和疗养保健为一体的旅游胜地。利用太白山文公庙和眉县自动气象站2013—2017年的温度、相对湿度、风速资料，对太白山山上、山下近5 a的气温变化进行对比分析；根据太白山旅游区气候特征，选取风寒指数和人体舒适度指数对山上、山下四季逐时旅游气候舒适度作出评价，并进行对比分析，给出相应的旅游建议，为太白山旅游气候资源的合理开发利用以及气象部门科学开展旅游气象服务提供依据。

1 资料和方法

1.1 资料

太白山森林公园主要景点和最具观赏价值的自然景观大多分布在2 700 m以上的中、高山区，因此选取海拔3 378 m的文公庙站代表山上，用眉县站代表山下；文公庙站气象资料始于2013年1月，为了对比研究需要，统一使用文公庙和眉县自动气象站2013—2017年逐小时气温、相对湿度、风速资料。日平均气温为逐时气温的平均值。

1.2 研究方法

1.2.1 四季划分标准 因研究需要，对季节划分采取两种方式。一种为气象划分法，以3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季，12月—次年2月为冬季[5]。另一种采用《气候季节划分》QX/T 152—2012[6](简称“行标法”)界定四季起始日期，计算近5 a太白山山上、山下四季的入季时间以及日数。

1.2.2 旅游气候舒适度评价方法 风寒指数表征寒冷环境条件下，风速与气温对裸露人体的影响，多考虑风速和气温条件。人体舒适度指数全面考虑气温、湿度、风等3个气象要素对人体舒适度的影响[7]。太白山森林公园海拔高、气温低、风速大，属于高寒地区，应注重冷应力导致的气候不舒适程度。因此采用下列公式计算风寒指数[8]。

(1)

式中，H为风寒指数，T为气温(℃)，V为风速(m/s)。为了便于比较，同时参考我国中部南昌市人体舒适度指数方法[9]

(2)

式中，K为人体舒适度指数，RH为相对湿度(%)，V为风速(m/s)。

参考文献4和文献10给出了风寒指数和人体舒适度指数等级划分及感觉程度(见表1、表2)。

表1 风寒指数等级划分

表2 人体舒适度指数等级划分

2 气温变化

气温是影响人体舒适度最主要的气象要素之一，且太白山山上、山下气温差异大，造成的人体感觉舒适程度差异也大，因此首先对太白山山上、山下气温进行对比分析。

2.1 年季变化特征

2.1.1 年、季平均气温 太白山气温随海拔高度的增加呈垂直递减分布，平均每升高100 m，气温下降0.56 ℃。太白山山上和山下气温差异较大。由2013—2017年太白山山上、山下年、季平均气温(表3)看出，山上年平均气温值为0.2 ℃，山下14.6 ℃；山上年平均最高气温4.9 ℃，山下20.8 ℃；山上年平均最低气温-3.1 ℃，山下10.4 ℃ 。从季节变化来看，两地夏季气温最高，温差最大，山上8.8 ℃，山下26.0 ℃。冬季气温最低，温差最小，山上-8.5 ℃，山下2.7 ℃。山上秋季气温比春季高1.4 ℃，山下秋季气温比春季低1.1 ℃，主要原因是山上春季气温回升缓慢，秋季降温也慢，而山下春季气温上升很快，秋季降温幅度相对较大所致。

表3 2013—2017年太白山山上、山下年季平均气温 ℃

2.1.2 四季特征 按照行标法对气候季节的划分，统计2013—2017年太白山山上、山下四季平均日数(表4)和起止时间，发现山上气温从未达到入夏标准，5 a日平均气温最高值仅14.4 ℃，极端最高气温20.3 ℃，由此可见，山上常年无夏。山下入夏时间在5月中旬—6月上旬，夏季年均日数100 d。山上入春时间一般出现在6月中旬—7月中旬，比山下晚112 d，因为没有夏季，因此春秋季相连，两季年均日数仅48 d，最多年份达74 d。山下入春时间最早出现在3月3日，最晚出现在3月24日；入秋时间为8月下旬—9月上旬，秋季62 d，春秋季年均日数136 d。山上60%的入冬时间出现在8月下旬，比山下早76 d，冬季年均日数长达318 d。山下入冬时间为10月下旬—11月上旬，冬季年均日数130 d。

2.2 月变化特征

2.2.1 月平均气温和极端气温 由2013—2017年太白山山上、山下月平均气温变化(图1)可知，山上月平均气温在-8.9～9.9 ℃之间，山下月平均气温在1.4～27.7 ℃之间，山上各月气温明显低于山下。两地7月气温为全年最高，温差最大，达17.8 ℃；1月气温为全年最低，温差最小，为10.3 ℃。山上气温年较差为18.8 ℃，小于山下26.3 ℃，可见海拔越高气温年较差越小。

图1 2013—2017年太白山山上、山下月平均气温变化

图2给出了2013—2017年太白山山上、山下各月极端最高、最低气温变化。近5 a太白山山上极端最高气温为20.3 ℃，山下为42.3 ℃，均出现在2017年7月10日，极端最高气温相差22 ℃。山上极端最低气温-32.0 ℃，山下-12.3 ℃，均出现在2016年1月25日，极端最低气温差值为19.7 ℃。

图2 2013—2017年太白山山上、山下各月极端最高、最低气温变化

2.2.2 寒冷日数和高温日数 分别对太白山山上和山下日最低气温≤-20、-15、-10、0 ℃的寒冷日数进行统计，山上≤-20 ℃年均日数为3.4 d，≤-15 ℃年均日数为29.8 d，≤-10 ℃年均日数为78.4 d，≤0 ℃的年均日数为203 d。山上≤0 ℃的寒冷日数除7—8月未出现、6月偶有出现外，其余月份均有出现，尤以10月—次年4月出现最多。山下未出现≤-20 ℃和≤-15 ℃的寒冷日数，日最低气温≤-10 ℃的年均日数为0.6 d，≤0 ℃的年均日数为67.8 d。

对太白山山上和山下日最高气温≥35 ℃的高温日数进行统计，山上未出现高温。山下2013—2017年累计出现高温日数121 d，年均24.2 d。高温出现在5—9月，7月最多，年均11.6 d；其次为8月，年均7 d；6月年均4 d；9月和5月出现概率较小。

2.3 日变化特征

选取典型月1月、4月、7月、10月分别代表冬、春、夏、秋季，对太白山山上和山下春、夏、秋、冬逐时气温进行分析，由图3可知，在同一季节相同时次，太白山上气温明显低于山下。冬季两地温差最大值出现在16时，为14.7 ℃。春、夏、秋三季两地温差最大值比冬季晚1 h，出现在17时，差值分别为20.1 ℃、21.6 ℃、15.4 ℃。春季太白山山上06时气温最低，07时开始升温，12—13时气温升到最高，14时开始降温，升温时间短，降温时间长。山下06—07时气温最低，08时开始升温，16时气温最高，17时开始降温，最高最低气温出现时间滞后。夏季山上05—06时气温最低，山下06时最低；两地都从07时开始升温，山上12时气温最高，13时开始降温，山下16时气温最高，17时开始降温，比春季最低气温出现时间早。秋季山上山下均07时气温最低，08时开始升温，最高气温出现时间和降温时间均与夏季相同。冬季山上04—08时气温最低，山下08时气温最低；两地都从09时开始升温，山上12—13时气温最高，14时开始降温，山下15时气温最高，16时开始降温。

图3 太白山山上、山下四季逐时气温变化

3 太白山旅游气候舒适度评价和旅游建议

选取典型月份1月、4月、7月、10月分别代表冬、春、夏、秋季，利用气温、相对湿度和风速等资料，分别计算2013—2017年太白山山上、山下四季逐时风寒指数(图4，见下页)和人体舒适度指数(图5，见下页)。

可以看出两种指标计算结果有一定偏差：山上冬季严寒且风大，用风寒指数计算的结果相对精细和准确。而山上其他季节以及山下各季用人体舒适度指数计算的结果与实际更为相符。因此将风寒指数作为太白山山上冬季气候舒适度评价指标，将人体舒适度指数作为山上其他季节及山下各季气候舒适度评价指标，得出评价结果和旅游建议。

图4 2013—2017年太白山山上、山下四季逐时风寒指数

图5 2013—2017年太白山山上、山下四季逐时人体舒适度指数

(1)春秋季 太白山山上春、秋季节全天各时次舒适度指数均为-3级，冷，大部分人感觉不舒适。山下春季舒适度指数12—21时为0级，最舒适；22—05时，08—11时为-1级，凉爽，较舒适；06—07时为-2级，微冷，少部分人感觉不舒适。山下秋季舒适度指数12—18时为0级，最舒适；19—06时、08—11时为-1级，凉爽，较舒适；07时为-2级，微冷，少部分人感觉不舒适。春、秋季节山下白天气候舒适，山上会感觉冷。但春秋两季山上却有山下领略不到的宜人景色。太白山从浅山区到高山区，每年春季各种奇花异草竞相开放，秋季各种植被绚丽多彩，层林尽染，且春秋两季山中多会下雪或有积雪出现，游客可欣赏到山中看花，山顶赏雪或红叶白雪两相宜的奇妙景观。春秋两季山上07—08时已经开始升温，08—18时气温均在0 ℃以上，上山备好棉衣、羽绒服、毛裤、轻薄羽绒裤等防寒保暖，旅游活动不受影响。因夜间气温多在0 ℃以下，路面常有结冰或积雪，上山需做好防滑措施。

(2)夏季 太白山夏季全天各时次舒适度指数为-2级，微冷，少部分人感觉不舒适。山下夏季舒适度指数01—09时为0级，最舒适；10—15时、20—00时为1级，暖，较舒适；16—19时为2级，微热，少部分人感觉不舒适。夏季山下午后较热，年均高温日数达24.2 d，而山上微冷，极端最高气温只有20.3 ℃，游客可上山纳凉避暑，还能体验山上“一日历四季”的气候多变景象。夏季上山仍需穿长袖外套，且高山紫外线强烈，游客需做好防晒措施。

(3)冬季 太白山山上冬季舒适度指数10—15时为4级，冷；09时、16时为5级，很冷；17—08时为7级，有冻伤危险。山下冬季舒适度指数12—20时为-2级，微冷，少部分人感觉不舒适；21—11时为-3级，冷，大部分人感觉不舒适。冬季的太白山天寒地冻，有冻伤的危险，风大路滑，行走困难，非专业登山人士，不建议开展旅游活动。而山下12—20时微冷，可在山脚汤峪镇体验滑雪、温泉、冰雕等特色旅游项目。确有上山需要，可选择白天09—16时寒冷程度较轻时间进行。上山备好风雪大衣、厚羽绒服、厚羽绒裤，手套、围巾、帽子、口罩，全身做足保暖措施。因为积雪较厚，行走不便，需做好充足体力准备和水、粮供给。17—08时有冻伤危险，建议提早下山，夜间不要留宿山中。

4 结论

(1)太白山山上山下气温差异明显。山上平均气温0.2 ℃，山下14.6 ℃；山上常年无夏，春秋季48 d，冬季长达318 d，入春时间比山下晚112 d，入冬时间比山下早76 d。山上≤-10 ℃年均日数为78.4 d，山下为0.6 d；山上≤0 ℃的年均日数为203 d，山下为67.8 d。山上无高温出现，山下年均高温日数为24.2 d。山上春季07时开始升温，比山下早1 h，夏、秋、冬三季两地升温时间一致，分别为07时、08时、09时；山上冬春季14时开始降温，夏秋季13时开始降温，相比山下冬季早2 h，春季早3 h，夏秋季早4 h。

(2)太白山山上春、秋季全天各时次舒适度指数为-3级，冷，大部分人感觉不舒适。但白天旅游活动时间内气温都在0 ℃以上，合理着装，可领略别具韵味的春、秋景。夏季全天各时次舒适度指数为-2级，微冷，少部分人感觉不舒适。夏季山下酷暑闷热，可上山纳凉避暑，是最佳旅游季节。冬季舒适度指数10—15时为4级，冷；09时、16时为5级，很冷；17—08时为7级，有冻伤危险，建议冬季停止旅游。可在山脚汤峪镇体验滑雪、温泉、冰雕等特色旅游活动。