江西省避暑资源评估分析

2021-02-16 11:28龙余良章开美詹华斌陶新宇
气象与减灾研究 2021年3期
关键词:日数平均气温盛夏

龙余良 , 章开美 , 詹华斌 , 曹 瑜 , 陶新宇

江西省气象服务中心, 江西 南昌 330096

0 引 言

随着经济发展,人们生活水平不断提高,“避暑休闲”和“避暑人居”需求不断高涨,每年夏季人民都在寻找最适合避暑休闲的地方,经典避暑地人满为患。因此,迫切需要寻找开发一批避暑胜地,以解决避暑旅游的旺盛需求。避暑旅游资源开发也已纳入国家发展战略(《国务院办公厅关于促进全域旅游发展的指导意见》国办发〔2018〕15号)。江西省汛期一般在6月底或7月初结束,之后便进入约2个月的盛夏高温期,受全球气候变化的影响,江西极端高温天气日数呈增多的趋势(朱珍,2013;李柏贞,2017),因此,挖掘江西省避暑气候资源,丰富避暑旅游用地更为重要。

气象和气候状况是避暑环境的重要自然基础,是避暑旅游地形成的重要条件和开发选址的重要依据之一(吕刚等,2008;陈慧,2015)。气温、湿度、风和太阳辐射对人体的热平衡具有明显的影响,是人体热感(冷感)的四大要素(尹炤寅等,2017;姚镇海等,2019),因而构成了旅游和休闲度假区气候环境评价的主要因素。当前国内学者多从旅游气候舒适度、夏季休闲旅游用地等方面,采用建立指标体系、创新评价方法、确定指标权重等方式对避暑评价展开研究。郑衡宇等(2009)选择了温湿指数和风寒指数2个基本模型来评价福建主要城市及其周边平缓高地的气候舒适度;徐中强等(2016)选取气候条件和地形条件为一级指标,气温、湿度、风速、海拔等为二级指标,采用层次分析法和GIS空间分析相结合,对重庆市避暑自然适宜性进行评价;宋丹妮等(2016)利用夏季平均气温、夏季相对湿度、平均海拔等6个因素构建避暑休闲地气候资源分析评价模型;杨舒琳等(2015)通过计算人体综合舒适度指数、高温炎热指数,对泉州市盛夏避暑旅游气候资源及适宜避暑区进行研究。可见,国内多数研究集中在区域旅游环境的气候舒适度(宜人度、不舒适度等)评价方面,避暑资源评价研究也多直接引用国外已有模型及其评价标准,或者参照国外模型结合中国情况对模型评价标准进行修正。由于应用的模型不同,特别是所采用的参数和评价标准不同,评价结果差别很大。

文中基于1989—2018年国家气象站和2013—2018年区域气象站的实测数据,以高温日平均最高气温、盛夏平均气温、盛夏平均最高气温、盛夏平均舒适度指数共4个气象因子建立避暑资源评价指标,对江西省的避暑休闲气候资源进行研究分析。

1 自然环境概况

江西省地处中纬度地区的长江中下游,位于长江以南,南岭以北之间,东接浙江、福建,南邻广东,西与湖南毗连,北与湖北、安徽交界。东、西约跨5个经距,南起24°29′N,北至30°05′N,正处北半球亚热带之内。境内地形复杂,山地丘陵起伏,省境边陲群山环绕,武夷山居东,武功、罗霄诸山居西,南岭、九连山居南,幕阜山和怀玉山分居西北和东北。鄱阳湖处赣北中心,形成一个东、南、西三面环山,赣、抚、信、饶、修五大河流汇向鄱阳湖的向心水系,流注长江。在这种地理位置与地形条件下,加上东亚季风的影响,形成了亚热带湿润季风气候。

图1 江西省地形

2 数据与方法

2.1 数据来源及处理

研究数据采用气象观测资料和DEM高程资料,气象观测资料包括国家气象站观测资料和区域站气象站观测资料。国家气象站观测资料采用1989—2018年盛夏(7、8月)江西省91个国家站气象日最高气温、日平均气温、日平均相对湿度和日平均风速等观测资料;区域气象站观测资料采用2013—2018年盛夏江西省2 545个自动观测站的日最高气温、日平均气温、日平均相对湿度和日平均风速等观测资料。高程数据选用地理国情监测云平台的土地资源类高程数据,垂直分辨率90 m。

对江西省2 545个区域站的观测资料进行数据质量控制,剔除观测数据不完整或大量有错误的测站。对少量数据缺测或少量错误的测站,通过与相临测站数据回归分析方法进行补充或订正。最后选用2 031个区域气象站资料。

2.2 方 法

由于缺乏2012年及以前的区域气象站数据,因此利用2013—2018年江西省各区域站与国家站的气象资料进行回归分析,得到区域站与国家站各气象要素的关系模型,再将1989—2012年的国家站气象观测数据代入模型,得到1988—2012年各区域站盛夏日最高气温、盛夏日平均气温、盛夏日平均相对湿度和盛夏日平均风速,最终得到各区域站1989—2018年逐日气象要素序列。再计算各区域站盛夏平均气温、平均最高气温、平均相对湿度和平均风速,利用舒适度指数公式计算出各区域站的盛夏平均舒适度指数。

避暑主要为了躲避高温,文中将高温日作为一个重要指标。当江西省91个国家站最高气温超过35 ℃的站点达70个及以上时,定义为江西省高温日。统计出近30 a江西省高温日各区域站平均最高气温。盛夏高温日平均最高气温低于33 ℃、盛夏平均气温低于28 ℃、盛夏平均最高气温低于29 ℃、盛夏平均舒适度指数低于75(微热)定义为非常适宜避暑地区,满足其中2项或3项为适宜避暑地区。基于此绘制江西省避暑地区划图。

3 江西省高温特征分析

3.1 高温气候特征分析

夏季江西省大部分地区维持晴热高温天气,大部分地区极端最高气温可达37—40 ℃。分析近30 a江西省高温日数(图2),发现高温天气在2003年出现了跳跃性增长,前14 a(1989—2002年)高温日数为0—19 d,平均日数为9.7 d,后16 a(2003—2018年)高温日数为13—37 d,平均日数达22.1 d,增长了12.4 d。表明近15 a江西省已处在高温天气多发的时期,高温日数较多的年份是2003、2009、2013、2018年,分别为37、30、28、28 d;高温日数较少的年份是1993、1997、1999年,分别为1、0、1 d。从年极端最高气温分布(图3a)可见,赣北赣中除了鄱阳湖周边外,大部分地区在40 ℃以上,其中修水县最高达44.9 ℃,上饶市区41.6 ℃,景德镇市区41.8 ℃,鄱阳湖周边区域及赣南山区则相对较低。除九江市北部、鄱阳湖区和赣州东南部山区日最高气温大于35 ℃的历年平均日数(图3b)较少外,大部分地区在30—45 d;抚州、上饶地区分别有一个大于40 d的高温中心,弋阳县日最高气温大于35 ℃的日数达47.2 d。鄱阳湖区及赣南南部山区年均日最高气温大于35 ℃的日数大部分低于20 d,安远县平均只有8.1 d。

图2 1989—2018年江西省年高温日数

图3 1989—2018年江西省极端最高气温(a)和最高气温大于35 ℃的历年平均日数(b)

3.2 气温特征分析

江西省盛夏主要在7—8月,文中以7—8月的气象资料来分析盛夏气温情况。图4a为近30 a的江西省盛夏平均气温分布,江西省中北部处于中心位置的鄱阳湖周围、赣抚平原、吉泰盆地等地势平整地区的盛夏平均气温均在28 ℃以上,其覆盖面积约占江西省总面积的71.9%,而江西省周边环山地区盛夏平均气温均在28 ℃以下,其覆盖面积约占江西总面积的28.1%。江西省盛夏平均最高气温分布特征(图4b)与平均气温分布较为类似,地势平整地区在31 ℃以上,占全省面积的92.2%,山区在31 ℃以下,占全省面积的7.8%。江西省高温日平均气温(图4c)29 ℃以下的占全省面积的23.1%,33 ℃以下的(图4d)占全省面积的4.3%。

图4 1989—2018年江西省盛夏气温空间分布(单位:℃)(a.盛夏平均气温,b.盛夏平均最高气温,c.高温日平均气温,d.高温日平均最高气温)

4 盛夏平均舒适度指数分析

利用舒适度指数公式(雷桂莲,1999)计算出各区域站的盛夏平均舒适度指数(图5),按照文献中人体舒适度指数等级划分,夏季舒适度指数低于75为较舒适。江西省东、西、南的环山地区,以及庐山、南昌梅岭等地,其盛夏平均舒适度指数均低于75,人体总体感觉为舒适或微热。江西省盛夏平均舒适度指数低于75的地区占全省的10%。

图5 1989—2018年江西省盛夏平均舒适度指数

5 江西省避暑资源分析

江西省避暑资源区划如图6所示。分析可见,江西省避暑资源非常丰富,适宜避暑的地区占全省面积的15.2%,其中非常适宜避暑的地区占3.7%。赣州由于毗邻南岭,是江西省避暑资源最丰富的设区市,靠近罗霄山脉的吉安、萍乡和靠近武夷山脉的上饶、抚州以及九江庐山、南昌梅岭、宜春九岭山脉等处也有很丰富的避暑资源。

图6 1989—2018年江西省避暑资源区划

江西省丰富的避暑资源与该省的地理地貌和生态环境建设保护有密切的关系。江西省东、南、西三面环山,东边为武夷山,西边为武功山和罗霄山脉,南边为南岭山脉和九连山,西北为幕阜山,东北为怀玉山。同时,该省各级主动加强生态保护建设,生态环境质量位居全国前列,被国务院列为首批生态文明示范区建设省份,狠抓山水林田湖生态修复,植被覆盖率达63.1%,为全国第二高省份。江西地理地貌和生态环境建设保护造就了丰富的避暑资源。

6 结论与讨论

文中基于近30 a的气象资料,定义了江西省高温日,分析了江西省高温气候特征和盛夏高温情况,通过绘制避暑区划图,研究了江西省避暑资源。所得结论如下:

1) 近30 a来,江西省高温天气出现一个跳跃性的增长,1989—2002年高温日平均日数为9.7 d,2003—2018年高温日平均日数为22.1 d,增长了12.4 d,江西省正处于高温天气多发时期。江西省大部分地区35 ℃以上的高温日年平均日数在30—45 d,抚州市和上饶市分别有一个易出现高温天气的中心,相对来说,鄱阳湖区及赣南南部山区是不易出现高温天气的地区。

2) 江西省周边环山地区盛夏平均气温均在28 ℃以下,其覆盖面积约占江西省总面积的28.1%;盛夏平均最高气温在31 ℃以下的地区占全省面积的7.8%。高温日平均气温29 ℃以下的的地区占全省面积的23.1%,高温日平均最高气温33 ℃以下的地区占全省面积的4.3%。

3) 江西省适宜避暑的地区占全省面积的15.2%,其中非常适宜避暑地区占3.7%。赣州是江西省避暑资源最丰富的设区市,其次是靠近罗霄山脉的吉安和萍乡,以及靠近武夷山脉的上饶和抚州,九江庐山、南昌梅岭、宜春九岭山脉等处也是避暑资源丰富区。江西地理地貌和生态环境建设保护造就了非常丰富的避暑资源。

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