昌平十三陵景区气候舒适度与客流量变化相关分析

刘 丹，田东霞，张建丽，王 娟，焦子奇

(北京市昌平区气象局，北京 102200)

昌平区位于北京西北部，上风上水，环境优美，空气清新，历史悠久，人文景观荟萃，是久负盛名的历史文化名城和旅游圣地。明十三陵陵区周围三面环山，山明水秀，景色宜人，既是世界文化遗产，也是全国重点的文物保护单位。

气候对旅游产业的发展起到至关重要的作用，气候的适宜性会直接影响出行者的出行目的和出行行为等。气候舒适度及气候趋势的变化是重要的旅游资源，国内外多位学者对旅游和气候之间的关系进行了研究。Houghton和Yaglou[1]提出了有效温度。Terjung等[2-4]提出了舒适指数、风效指数、温湿指数、风寒指数、着衣指数等模型，气候对人体舒适感觉的影响也进入了定量研究阶段。国内学者利用温湿指数、风寒指数、着衣指数和人体舒适度指数等。开展了不同空间尺度旅游气候舒适度的变化研究[5]，结果表明，不同地域整体旅游气候舒适度变化仍有差异，需针对不同区域进行细化研究。利用十三陵2009—2020年气象站观测数据，统计年、季和月气象条件变化规律，以期为昌平区旅游气候资源开发利用、区域旅游规划等提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 数据来源

选取2009—2020年间十三陵站常规气象要素，包括气温、相对湿度、降水量值、风速、日照时数等，利用统计分析方法，对要素的极值、平均值、天气现象发生频次等进行分析，反映一段时间内十三陵地区气象条件的变化。

1.2 舒适度评价模型和标准

按照《GB/T27963-2011 人居环境气候舒适度评价》标准和国内外针对气候舒适度研究模型，采用温湿指数THI、风效指数K和穿衣指数ICL进行分项计算，基于以上结果计算综合指数C对昌平区气候舒适度进行评价。

温湿指数(THI)计算公式为：

THI=(1.8t+32)-0.55(1-f)·(1.8t-26)

(1)

式(1)中，t代表摄氏温度(℃)；f代表空气的相对湿度(%)。

风效指数(K)计算公式为：

(2)

2 结果分析

2.1 十三陵气象条件分析

2.1.1 年变化

2009—2020年，平均气温为13.5℃，平均气温均呈上升趋势，上升趋势为0.10℃/年，平均高温日数为23 d。2009—2020年，极端最高气温为43.5℃，出现在2014年5月29日；极端最低气温为-17.4℃，出现在2016年1月23日；最高气温多出现在6—7月，最低气温出现在12月至次年1月。年平均日照时数214.3 h。平均相对湿度为50%，呈现缓慢升高趋势。年平均风速为2.7 m/s，年极大风为28.8 m/s，出现在2011年5月30日。平均累计降雨量455.4 mm，呈逐年上升趋势，平均暴雨日数为1.4 d。

图1 2009—2020年十三陵气象要素年变化时序图Fig.1 Sequence of annual variation of meteorological factors of Ming Tombs from 2009 to 2020

2.1.2 季变化

据统计，昌平区四季分明，春秋季气温在13℃～15℃，夏季气温26.2℃，冬季平均气温在-1.4℃。极端气温分布见表1，其中，春夏秋三季极端气温超过40℃，温度存在极端性。十三陵各个季节的平均气温逐年变化均以不同程度呈现上升趋势，其中春季季节气温上升趋势最大，为1.8℃/10年，其次是冬季为1.6℃/10年，夏秋季气温上升趋势最小，不足1℃/10年。

表1 2009—2020年十三陵站四季气象要素对比Tab.1 Comparison of meteorological factors of four seasons of Ming Tombs from 2009 to 2020

平均相对湿度春季和冬季较低，为39%～40%，夏季和秋季湿度较高，为50%～70%，其中春夏两季湿度呈缓慢上升趋势，秋冬季湿度呈下降趋势。

平均风速春季和冬季较夏秋季略偏大，春季和冬季平均风速分别为2.8 m/s、3.0 m/s，夏季和秋季为2.5～2.6 m/s，风速较大，平均风速逐年变化趋势较为平稳，整体呈减小趋势。整体而言，春季偏干，风速较大，夏季湿热；秋季气温、湿度、风速条件均较为适宜，冬季干冷，风速较大。

2.2 十三陵舒适度评价

2.2.1 季节舒适度指数分析

按照季节气象条件，计算得到不同季节气候舒适度指数。十三陵春季和秋季舒适度指数较为相近，温湿指数等级均为B，清凉舒适。风效指数等级均为A，体感为舒适风。穿衣指数等级春季为A，适宜衬衫和常用便服，秋季为B，适宜春秋常用便服。气候舒适度综合指数均为舒适和较舒适，非常适宜出行和旅游。夏季温湿指数为D，体感闷热不舒适。风效指数为C，为暖热。穿衣指数等级为C，适宜穿短袖开领衫类衣物。气候舒适度综合评价为较不舒适，不宜开展旅游活动。冬季温湿指数等级为E，体感极冷，极不舒适。风效指数等级为B，体感凉。穿衣指数等级为D，适宜便服坚实外套。气候舒适度综合评价为不舒适，不宜外出旅游。

2.2.2 月舒适度指数分析

从温湿指数看，十三陵5月和9月温湿指数为B，人体感觉温暖舒适。4月和10月温湿指数等级为B，人体感觉清凉舒适，适宜旅游活动。6月温湿指数为C，体感为气候偏热。7—8月闷热，3月和11月偏冷，适宜等级较低。12月和1月气候极冷，2月寒冷，不适宜旅游。平均风速较大，在2.7 m/s左右，9月风寒指数为A，人体感觉为舒适；5—8月风效指数为B，体感为暖，3—4月和10月风寒指数为B，体感为凉，较舒适。11—12月和2月风效指数为C，体感冷凉，1月为冷。

穿衣指数4—5月和9月为A，可着便服和衬衫，适宜外出；6月穿衣指数为B，适宜轻便夏装。10月穿衣指数为B，适宜秋季常用便装。7—8月穿衣指数为C，适宜短袖。1月穿衣指数为E，穿着适宜羽绒或毛皮衣类。其余月份穿衣指数为D，适宜坚实外套。

从综合指数来看，4月和9—10月为舒适气候，3、5—6、11月气候较舒适，适宜旅游。其余月份为较不舒适或不舒适。

表2 十三陵气候舒适度分指数及综合指数Tab.2 Climate comfort sub-index and comprehensive index of Ming Tombs

2.3 客流量年变化

十三陵景区2016—2019年客流量变化与居庸关相似，呈三峰型，整体客流量较居庸关偏高，其中4—5月、7—8月和10月为旺季，客流量占全年客流量的58%。

2.4 客流量变化与舒适度相关性分析

十三陵景区的人文景区，受到暑假和黄金周影响较大，采用“虚拟指数”对节假日等因素的影响进行处理，以客流量月指数、气候舒适度综合指数和虚拟指数为基础，利用最小二乘法建立回归方程，通过分析客流量的月指数变化与气候舒适度条件的关系，总结旅游活动与气候的相关性。

4 结语

2009—2020年十三陵三站气象要素年变化规律中，平均气温呈上升趋势，平均相对湿度呈升高趋势，年均风速较大，但呈减小趋势。四季分明，春季偏干，风速较大，气温适宜；夏季湿热；秋季气象条件均较为适宜；冬季干冷，风速较大。其中春季和秋季气象条件较适宜出行。各月气象要素年变化规律明显，其中7—8月气温高，湿度大，风速小，降水偏多；12月和1月气温低，湿度小，风速偏大，降水少；4月和9月气象条件适宜出行和旅游，其他月份气象条件较为适宜。春秋季舒适度指数等级为舒适或较舒适，夏季和冬季为较不舒适和不舒适，气候舒适期3个月，气候较舒适期4个月，较不舒适或不舒适为5个月，全年适宜旅游期较长，气候条件较为理想。