丽水山地夏季避暑旅游气候适宜度评价

吴昊旻 姜燕敏 司波 白云霞

(1.丽水市气象局，浙江 丽水 323000；2.温州市气象局，浙江 温州 325000)

引言

避暑旅游是旅游的一种类型，是指在天气炎热时到凉爽的地方，享受该地天然气候舒适感觉的一种行为方式。在全球气候变暖的大背景下[1-3]，避暑具有异地、业余、休闲等旅游的一般特征，但更注重气候养生和享受，且主要是指对自然气候的生理体验。对人体生理影响最大的气候要素是气温、湿度、风力、日照，它们直接影响到人体与外界环境的热量与水分交换。目前对避暑旅游气候适宜性的研究主要以气温为主，并结合舒适度、温湿指数、风寒指数等为辅。如郑薇薇和孟茹[4]运用气温、温湿指数(THI)分析了汉中的避暑旅游气象条件，并将西安和汉中进行对比分析；温丽华等[5]对各地人体舒适度气象指数(BCMI)进行对比分析，研究夏季避暑气候舒适度优势；侯亚红等[6]根据日平均气温、最高气温、降水量、日照时数和相对湿度资料的气候分析结果，建立避暑气象指数；孙银川等[7]从体感温度角度分析了不同舒适度等级日数分布特征；杨雪艳等[8]对消夏旅游期主要气候要素影响进行统计，并构建了旅游气候相关指数；吴普等[9]考虑温度、降水、日照时长和经济等因子构建引力模型；张波等[10]分析了贵州省夏季各月的温湿指数、风效指数、穿衣指数及旅游气候舒适度的时空分布特征。

丽水市位于浙江省西南部，是“中国生态第一市”，境内以丘陵山地为主，生态环境质量较好。根据中国生态环境质量评价研究报告，丽水市9个县(市、区)生态环境质量均名列中国前50位，其中有4个县(市)生态环境质量位居中国前10位。丽水市森林覆盖率高达81.7%，有“浙江绿谷”和“浙南林海”之称。2014年11月，丽水被授予“中国气候养生之乡”称号[11]，其气候养生资源的优势不言而喻。丽水生态气候养生资源丰富，由此衍生的避暑、休闲、养生、康养、气象景观等一系列气候养生资源开发应用前景广阔。丽水的地貌特征为典型的江南丘陵山地，可概括为九山半水半分田。夏季丽水城区气温虽高，但是山区非常舒适宜人，避暑气候资源丰富。

以往对避暑旅游气候适宜度的研究，多数局限于气象要素和相关指数的分析，对于地形特征和气象灾害之类考虑较少。如2019年7月，丽水市有16个地方入选“浙江省避暑气候胜地”，分别是莲都区岩泉街道陈寮村、太平乡留龙村，庆元县百山祖国家级自然保护区，云和县崇头镇黄家畲村、云和梯田九曲云环景区，青田县吴坑乡大仁村，龙泉市龙泉山旅游区、屏南镇坪田村、宝溪乡溪头村，松阳县箬寮原始林景区，景宁畲族自治县云上天池景区、云中大漈景区，遂昌县高坪乡高坪新村、南尖岩景区、白马山森林公园和缙云县大洋镇前村村。入选地主要的评判指标为7—8月日平均气温高于30 ℃的天数不超过7 d，同时对空气质量、植被覆盖度和交通等基础设施也有一定要求；马乃孚等[12]研究气温、降水随海拔高度的变化模式，揭示避暑适宜高度因地域和坡向而异；王宝钧和宋翠娥[13]指出张家口市气候避暑效应形成的地理基础主要是偏居内陆的地理位置、相对较高的海拔高度和高原、山地相间的地貌格局；杨舒琳等[14]对泉州市盛夏避暑旅游气候资源及适宜避暑区的研究指出，内陆较高海拔山区由于气温随海拔高度升高而下降形成山地气候，盛夏无酷暑；杨俊等[15]运用气候指数模型和GIS空间分析法对中国避暑旅游基地建设的空间适宜性分布进行了讨论，对其舒适度等级进行分析评价。

中国气象局于2019年9月30日发布了“避暑旅游气候适宜度评价方法”行业标准(QX/T 500—2019)[16]。该标准在体感温度等级划分的基础上，加入避暑旅游高影响天气影响度计算，包括暴雨、高温、大风和雷暴四种，比以往仅考虑气象要素或指数的评估办法更加科学和客观。本研究运用国家气象站、区域自动站的逐日和逐时资料，采用中国气象局“避暑旅游气候适宜度评价方法”标准。在研究避暑旅游气候适宜度时空分布的基础上，结合丽水市的地理信息数据，利用GIS平台建立不同地形条件下避暑旅游适宜度地理推算模型，进而探讨丽水避暑旅游气候适宜度等级区划，以期能够为气候养生资源和避暑旅游气候资源综合开发提供理论依据，为旅游气象服务和政府机关等相关单位的正确决策提供参考。

1 资料与方法

观测资料主要来源于2015—2019年夏季(6—8月)丽水市自动观测站点数据。随着气象现代化持续推进，丽水自动气象观测站布点密度不断增大。截至2019年，全市已经建成380多个站点，平均间距达到7 km，极大地提高了气象探测的精细度和准确性。2013年初，随着气象资料质量控制业务的开展，自动气象站日常运维不断规范化，数据可靠性得到了较高的保证。该业务以MDOS(Meteorological Data Operation System)系统为平台，采用“QX/T 118—2010地面气象观测资料质量控制”标准，运用界限值检查、范围值检查、空间一致性检查、内部一致性检查、时变检查、持续性检查等一系列方法，对观测资料进行质量监控，进而保障自动站数据的时空密度和数据准确性。为了确保基础数据集的完整性和准确性，对有较多缺测的站点进行了剔除，最终选取了2015—2019年283个站的逐日和逐时资料进行分析。

丽水为典型的江南山地丘陵地形，图1为丽水的地形和站点分布图。本文所用的地理信息高程DEM资料分辨率为100 m×100 m，坡向(Aspect)、坡度(Slope)和坡位指数(TPI)数据来自SRTM90资料[17]。

图1 丽水地形和站点分布

本文采用行业标准“避暑旅游气候适宜度评价方法”[16]，避暑旅游气候适宜度(L)等级指标计算方法见式(1)：

L=100×(B-M)

(1)

式(1)中，B为避暑旅游气候舒适度；M为避暑旅游高影响天气影响度。M的计算方法见式(2)：

(2)

式(2)中，j为各高影响天气，1、2、3、4分别为暴雨、高温、大风、雷暴；Mj为各高影响天气j影响度，Rj为各高影响天气j权重，暴雨、高温、大风、雷暴分别为45%、30%、15%、10%。避暑旅游气候适宜度L划分为很适宜、适宜、较适宜和不适宜4个等级，如表1所示。该标准对于不同的气象要素有着不同时间尺度的要求。体感温度中牵涉到参与统计时刻数、有效避暑旅游时段内时刻气温值、相对湿度值和风速值等小时数据，日最高和日最低温度值的日数据。4类高影响天气中的评价方法时间尺度均为日。因此，在数据处理过程中，以小时和日数据为基础，运用数理方法计算避暑旅游气候舒适度。

表1 避暑旅游气候适宜度等级划分

2 结果分析

2.1 丽水市避暑旅游气候适宜度月平均分布

表2为2015—2019年丽水市夏季避暑旅游气候适宜度L的月平均统计。夏季6月L值最高，达到“很适宜”级别，7月和8月均为“较适宜”级别。根据站点的L值统计出不同等级L各月的出现概率，6月“很适宜”等级(L一级)站点出现概率高达81.3%，7月和8月L一级降低较多，但数值仍保持在35%以上。“较适宜”级别(L三级)的站点在7月和8月突破10%，而“不适宜”级别(L四级)在同期突破40%。整体来看，丽水各站点的夏季避暑旅游气候适宜度等级为“很适宜”，出现频率高达51.6%，“较适宜”及以上级别甚至达到68.6%。

表2 2015—2019年夏季丽水市避暑旅游气候适宜度月平均和不同等级出现频率

计算每个站点的月平均和夏季平均避暑旅游气候适宜度L值，用反距离权重法对离散点做网格化计算，绘制等值线填充图。图2为2015—2019年丽水市6—8月和夏季平均的避暑旅游气候适宜度L空间分布。夏季6月(图2a)，丽水全市L数值基本均为15以上，为适宜级别，部分高海拔区域甚至超过50，典型区域出现在遂昌、龙泉和松阳交界处，龙泉、庆元和景宁交界处到龙泉云和交界处，莲都峰源和缙云大洋山也有分布。较适宜及以下等级仅零散分布在较小区域，主要有青田的船寮到海口一带，巨浦到钓滩村，松阳的松古盆地等。这与表1中6月“很适宜”(L一级)等级出现概率高的结论一致。

图2 2015—2019年丽水市6月(a)、7月(b)、8月(c)和夏季月平均(d)避暑旅游气候适宜度空间分布

丽水夏季7—8月(图2b和图2c)的避暑旅游气候适宜度L的数值分布较为相似。红色的不适宜区域主要分布在海拔较低区域，如莲都中部、松古平原、云和中北部、龙泉城区、缙云和青田大部，与主要河流的分布较为一致。蓝色L大于50的区域分布也较为集中，主要位于庆元百山祖到龙泉凤阳山一带、庆元南部、缙云东南部大洋山、莲都南部的峰源等区域。整体来看，较适宜及以上等级(L≥5)的区域面积大于不适宜区域。

图2d是夏季月平均避暑旅游气候适宜度空间分布。对于丽水全市而言，最适宜区域占绝对比重。红色(L<5)的不适宜区域主要集中在云和东北部到莲都区中部，再沿着瓯江流域到青田一带，其他的不适宜区域基本沿着河流两岸分布，主要有松阳的松古平原、遂昌中北部的坪峰、龙泉城区到道太、景宁的小溪河谷、缙云中北部的东方仙都一带。庆元、龙泉、云和和景宁四个县的交界处和庆元东南部的避暑旅游气候适宜度L最优，数值普遍超过50，为全市避暑适宜度最为优越的区域。

对比丽水市的海拔高度分布(图1)与图2d中的不适宜和最适宜区域的空间分布，不适宜区域主要以较低海拔区域分布为主，比如河流两岸、平原地区等；而很适宜区域，则基本以高海拔区域为多，比如庆元百山祖、龙泉凤阳山、莲都峰源和缙云大洋山等地。因此，下面将探究山地地形特征对于避暑旅游气候适宜度的影响。

2.2 不同海拔高度下丽水避暑旅游气候适宜度分布

图3为丽水283站的海拔高度与避暑旅游适宜性L的散点分布图。三条横线分别标注L=5、L=15和L=20，即不适宜、较适宜、适宜与很适宜的分界线。6月丽水以“很适宜”级别为主，适宜度L的拟合曲线先增后减(图3a)。低于800 m海拔的站点，避暑旅游气候适宜度随着海拔的增加而提升；高于800 m，海拔升高避暑适宜度反而降低。7月和8两个月的拟合曲线(图3b和图3c)，海拔高度与避暑旅游适宜度显示出较为明显的正相关。海拔高度增加，避暑旅游适宜度相应提升，散点较为紧密的分布在拟合曲线附近，同时R2均达到0.8以上，拟合曲线的代表性较好。

图3 2015—2019年丽水市6月(a)、7月(b)、8月(c)和夏季月平均(d)283个站点不同海拔高度下避暑旅游气候适宜度的散点分布

从避暑旅游适宜度的数值看，6月所有海拔高度上避暑适宜度L数值均较高，小于5的仅1个站点，位于“较适宜”区域的站点也较少，大部分站点表现为“很适宜”级别。7月和8月与6月的散点分布完全不同，部分站点的避暑适宜度L甚至出现了负值。从拟合曲线与横线L=5的交点显示，7月和8月海拔高度达到300 m及以上的站点，避暑适宜度L为较适宜及以上级别，高于400 m海拔的为适宜级别以上，高于500 m海拔站点表现出很适宜级别。

夏季平均(图3d)散点分布不如7月和8月紧密，但规律性仍然明显，拟合公式的R2也达到0.8以上。海拔对避暑适宜度影响较大，从拟合曲线可知，丽水夏季200 m海拔以上区域的避暑旅游适宜性L以较适宜及以上为主；300 m以上则以适宜及以上为主；350 m海拔以上站点多为很适宜级别。

2.3 丽水避暑旅游气候适宜度区划

为进一步探究山地地形因素对丽水夏季避暑旅游适宜度的影响，引入观测站点地理信息资料，主要有海拔(Altitude，缩写为alt，100 m×100 m分辨率)、经度(Longitude，缩写为lon)、纬度(Latitude，缩写为lat)、坡度(Slope)、坡向(Aspect)和坡位(TPI)。

根据丽水各站夏季平均避暑旅游适宜度，运用数理统计和逐步回归方法，建立了影响避暑旅游适宜度的主要山地地形特征要素的地理推算模型，得到式(3)，R2为0.8298，通过显著性F检验，能够较好的表征丽水避暑适宜度空间分布规律。由式(3)可知，避暑旅游适宜度L与海拔和海拔二次项密切相关，同时与经度、纬度关系密切。

L=-72.307661-0.000002804×lon+0.00001917×lat+0.112140×alt-0.00004027×alt2

(3)

采用行业标准中避暑旅游适宜度等级划分，夏季丽水避暑旅游气候适宜度地理推算模型的空间分布如图4所示。全市的避暑旅游适宜度等级以适宜及以上等级为主。L>5较适宜及以上等级面积居绝对比重，占全市面积93.56%，且L>20很适宜区域也分布广泛，占比达77.89%。其中L>50的避暑优越区域主要位于中等到高海拔区域，在龙泉凤阳山、庆元百山祖一带，龙泉市和遂昌县交界处的仙霞岭山脉、缙云大洋山等地分布较为广泛，其他县(区)也有少许分布，比如莲都南部峰源。避暑旅游不适宜等级的区域较少，占比仅为6.44%，主要集中在城区位置，如莲都中部、松阳松古平原等。值得指出的是，丽水西部的庆元、龙泉和遂昌三县(市)未出现避暑不适宜区域。

图4 夏季丽水避暑旅游气候适宜度地理推算模型的空间分布

运用GIS平台，对图4中不同等级避暑旅游适宜度的区域面积进行计算，结果如表3所示。庆元、龙泉和遂昌三县(市)的不适宜等级面积为零，与前面结论一致。莲都区的不适宜面积最大，为3.87 km2，其次是青田(3.72 km2)。较适宜等级，庆元面积最少(0.09 km2)，青田最多(3.26 km2)，其次是缙云(3.07 km2)。适宜及以上区域，以龙泉为最多，达28.43 km2，其次是遂昌(23.97 km2)和庆元(18.88 km2)。很适宜级别的区域面积，仍然以龙泉为最多(26.51 km2)，遂昌(22.57 km2)和庆元(18.50 km2)次之。

表3 夏季丽水不同等级避暑旅游气候适宜度区域面积

考虑到每个县的面积体量不同，仅计算面积难以评价一个县(市)的整体情况。因此，进一步计算不同等级避暑旅游适宜度的区域面积百分比(表4)。庆元适宜及以上和很适宜区域面积分别高达99.52%和97.52%，均为全市最高，说明庆元整体避暑旅游气候条件最为优越。遂昌和龙泉在适宜及以上区域百分比仅次与庆元，分别为94.39%和93.41%；在很适宜等级，景宁和遂昌的区域比例也较高，数值为89.12%和88.88%。莲都区适宜及以上和很适宜等级所占比例全市最低，分别为57.03%和48.83%，其次是青田，分别为71.81%和64.03%。

表4 夏季丽水不同等级避暑旅游气候适宜度区域所占百分比

3 结论与讨论

(1)2015—2019年丽水283个自动气象站的夏季避暑旅游气候适宜度等级为很适宜。其中6月避暑旅游气候适宜度最高，达到很适宜级别。6月避暑旅游气候适宜度L随海拔先增后减，800 m以下，适宜度随着海拔的增加而提升；800 m以上，适宜度随着海拔的增加而降低。7月和8月避暑旅游气候适宜度均为较适宜级别，随海拔高度的升高，适宜度提升明显。海拔300 m以上，避暑旅游适宜度达到较适宜及以上级别，500 m以上为很适宜级别。

(2)避暑旅游气候适宜度的地理推算模型显示，丽水避暑旅游适宜度与海拔高度密切相关。庆元适宜及以上等级区域面积占比为全市最高，达到99.52%。景宁、遂昌、龙泉适宜等级以上占比也较高，丽水整体避暑气候环境优越。避暑旅游适宜度适宜及以上级别的区域面积，以龙泉为最大，达28.43 km2，其次是遂昌和庆元。

(3)本文采用避暑行业标准，在分析丽水避暑旅游气候适宜度月平均和空间分布特征的基础上，引入海拔、经纬度等地形要素，建立避暑旅游气候适宜度的地理推算模型，进而对丽水避暑生态环境优势区域进行了探讨。较前人仅利用温度、日照等气象要素[12,14]或者相关统计指数[5,7]有了一定的提升，尤其是地理信息的引入有效提升了研究成果的精细度和科学性。本文成果在丽水2019年12月获评“中国·丽水天然氧吧城市”称号和首个全域国家气象公园试点建设中得到了应用。但由于部分气象要素采集站点少，如相对湿度，或者原始统计精度不足(如雷暴数，仅统计到县)，在地理推算模型建立过程中做了部分近似。在今后的相关研究中，将细化气象资料和地理信息，同时对模型做进一步完善。