长白山旅游季气候变化特征分析

摘要 旅游气象服务是旅游业安全发展的重要保障。本文基于长白山天池气象站气象资料，运用气候诊断分析方法，分析该地区1961—2023年的气温、降水、降水日数和日照的变化特征。结果表明：该地区旅游季6—9月气温呈现上升趋势，线性倾向率0.22 ℃/10 a，1993—1994年气温出现突变，突变之后气温平均升高0.8 ℃。旅游季降水量线性趋势变化平稳，平均降水量在980 mm左右。降水日数总体呈明显减少趋势，线性倾向率-1.7 d/10 a；降水日数在1996—1997年出现突变，突变之后旅游季降水日数平均减少8 d；1997—2023年降水日数转为上升趋势，线性倾向率7.4 d/10 a；进入21世纪旅游季降水日数平均在68 d左右，占旅游季的55.7%。旅游季日照时数增减趋势不明显，线性倾向率-3.2 h/10 a。气温升高拓宽了该地区旅游季时长，旅游始期可以提前至5月中下旬，终期可以延续到10月上中旬；降水量多可能是景区旅游的一大安全隐患，降水日数多对游客游玩有不利影响。该研究可为该地区景区提升旅游气象服务质量，保障旅游安全提供参考。

关键词 长白山；旅游季；气候特征；舒适指数；气象服务

中图分类号 F592.7；P467" " 文献标识码 A" " 文章编号 1007-7731（2024）15-0109-06

DOI号 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.026

Analysis of climate change characteristics during tourism season in Changbai Mountain

WU Mingyuan

（Changbai Mountain Meteorological Bureau of Jilin Province， Changbai 133613， China）

Abstract Tourism meteorological services are an important guarantee for the safe development of the tourism industry. Based on the meteorological data from the Changbai Mountain Tianchi Meteorological Station， climate diagnostic analysis methods was used to analyze the variation characteristics of temperature， precipitation， precipitation days， and sunshine hours in the region from 1961 to 2023. The results showed that the temperature during the tourism season from June to September on Changbai Mountain shows an upward trend， with a linear tendency rate of 0.22 ℃/10 a. A temperature mutation occurred in 1993 to 1994， and after the mutation， the average temperature increased by 0.8 ℃. The linear trend of rainfall during the tourism season was stable， with an average precipitation of about 980 mm. The number of precipitation days showed an overall significant decreasing trend， with a linear tendency rate of -1.7 d/10 a. A mutation in the number of precipitation days occurred in 1996 to 1997， after which the average number of precipitation days during the tourism season decreased by 8 days. From 1997 to 2023， the number of precipitation days turned to an upward trend， with a linear tendency rate of 7.4 d/10 a. In the 21st century， the average number of precipitation days during the tourism season was around 68 days， accounting for 55.7% of the tourism season. The trend of change in sunshine hours during the tourism season was not significant， with a linear tendency rate of -3.2 h/10 a. The increase in temperature had extended the duration of the tourism season in the region， with the start of the tourism season potentially advancing to the middle and late May， and the end of the season possibly extending to the early and middle October. Excessive rainfall magbe a major safety hazard for scenic area tourism， and a high number of precipitation days had an adverse effect on tourists activities. This research provide a reference for the Changbai Mountain scenic area to improve the quality of tourism meteorological services and ensure tourism safety.

Keywords Changbai Mountain; tourist season; climatic characteristics; comfort index; meteorological service

随着生活水平的提高，旅游业发展迅速，将气候资源作为旅游资源因素进行研究，越来越受到关注[1-3]。气象条件是旅游业的重要组成部分，是影响旅游的重要自然因素之一[4-6]，做好旅游出行的气象条件评估分析，对旅游区规划与调度十分必要。Terjung[7]提出气候舒适指数，对旅游资源进行评估。随着旅游业的发展，为满足旅游产业的需求，有很多学者相继开展了气象与旅游相关的研究[8-10]。马丽君等[11]利用相关气候资源以及综合气候舒适指数和旅游客流量数据，分析了西安气候变化对旅游业的影响；孔钦钦等[12]利用气候资料及通用热气候指数，针对12个重点旅游城市进行了气候舒适度及变化趋势研究；徐静等[13]对秦皇岛近53年来的气候舒适及冷、热不舒适日数变化趋势进行了分析，秦皇岛气候特征以舒适、冷凉为主，不舒适日数很少。为准确评判旅游气候资源，相关学者采用了不同的方法进行了研究，如赵小艳等[14]利用综合模糊评价方法评判了南京的气候资源；马丽君等[15]利用旅游气候模型，估算了40座城市气候变化对客流量的影响。旅游景区除自然景观优势外，气候的舒适度也至关重要，因此，随着旅游业的发展，人们越来越关注旅游景区的气候条件。目前，有关长白山景区气候变化特征系统分析的研究暂未见报道，本文基于长白山天池气象站地面气象观测资料，分析该地区旅游与气象相关要素的变化规律特征，为游客合理安排出行提供参考，同时为开展旅游气象服务提供气候变化背景。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

研究区总面积8 000 hm2左右，长白山绵延约1 000 km，白云峰海拔高度2 691 m，是5A级风景区。长白山是一座休眠火山，地貌景观神奇秀丽、巍峨壮观。长白山天池位于主峰火山锥体顶部，是海拔较高、面积较大的火山湖，是鸭绿江、松花江和图们江的三江之源。以长白山天池为代表，集瀑布、温泉、峡谷、地下森林、火山熔岩林、高山大花园、地下河、原始森林、云雾和冰雪等旅游景观为一体，使之成为集生态游、风光游、边境游和民俗游四位一体的旅游胜地。

1.2 数据来源

气象数据为1961—2023年长白山各月平均气温、最高和最低气温、降水量、降水日数以及日照时数，来源于吉林省气象局资料库长白山天池气象站。

1.3 分析方法

1.3.1 线性回归方程及气候倾向率" 利用线性回归分析气候要素年际变化趋势[16]。线性估算倾向率方法，即建立一元线性方程y=ax+b，确立气候要素[yi]与年际序列号[xi]的关系。[a]为回归系数，表示要素的趋势倾向变化速率，一般以趋势项[a]乘以10，代表每10年的气候倾向率，[b]为常数项。采用最小二乘法求得[a]和[b]，公式如式（1）。

[a=i=1nxiyi-nxyi=1nx2i-n2] （1）

1.3.2 序列相关系数" 气温、降水、降水日数和日照时数等气象要素序列符合正态分布的随机变量[16]，其中，逐年是递增序列，即1， 2， 3， …， [n]。如果[n]个时刻所对应的要素序列与自然数列相关性具有统计学意义，表示该要素气候趋势明显，存在增加（减少）趋势。公式如式（2）。

[rxt=i=1nxi-xi-ti=1nxi-x2i-t2] （2）

式（2）中，[rxt]为气候要素序列趋势相关系数，可使用相关系数统计检验方法检验气候趋势[rxt]是否具有统计学意义。由于[rxt]为无量纲，故其数值大小可用于比较不同气象要素的长期变化趋势强弱，特别适合于研究大范围的气象要素长期趋势的空间分布特征。

1.3.3 Mann-Kendall非参数趋势突变检验" Mann-

Kendall非参数趋势相关检验法[17]（以下简称M-K趋势变化检验），是一种检验时间系列是否具有变化趋势的方法，该方法不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，常用于非连续时间序列的趋势检验。通过计算Kendall统计量[τ]、方差[σ2τ]、标准化变量M判断序列变化趋势是否具有统计学意义，公式如式（3）。

[M=τ/σ] （3）

其中，[τ=4pn（n-1）-1]；[σ2τ=2（2n+5）9n（n-1）]

式（3）中，p为序列所有对偶观测值（xi，xj，ilt; j）中xilt;xj出现的次数；n为系列长度。M为正值，系列具有上升或增加趋势；M为负值，序列具有下降或减少的趋势。给定显著性水平α＝0.05，即M0.05＝±1.96，[M] gt;M0.0‌时，表明序列存在明显的增加或减少趋势，并通过差异性趋势检验。

2 结果与分析

2.1 气温特征

2.1.1 气温年变化特征" 长白山平均气温、平均最高气温、平均最低气温年变化如图1所示，其中12月和1月气温最低，平均气温分别为-20.2和-23.1 ℃；7月和8月气温最高，平均气温分别为8.8和8.3 ℃。该地区极端最高气温出现在2018年7月25日，为21.4 ℃，极端最低气温出现在1964年12月30日，为-44.0 ℃。全年有8个月（1—5月、10—12月）气温在0 ℃以下，仅有4个月（6—9月）气温在0 ℃以上。根据温度变化，全年可以分两个气候季，10月至次年5月为寒冷气候季，此时期平均气温-13.7 ℃；6—9月为温和气候季，也是旅游季，平均气温6.0 ℃。

2.1.2 旅游季6—9月气温年际变化特征" 长白山旅游季1961—2023年平均气温年际变化趋势如图2所示，累年平均气温-7.1 ℃，平均最高气温-3.9 ℃，平均最低气温-10.4 ℃。在近63年中，该地区旅游季气温呈线性变化，气温升高趋势明显，其线性方程为y=0.021 9x-37.654，R²=0.236 8（Plt;0.01），线性倾向率0.22 ℃/10 a，即每10年平均气温升高0.22 ℃。根据M-K趋势变化检验法检验气温趋势变化，1993—1994年旅游季气温出现突变，突变之前（1961—1993年）平均气温5.6 ℃，突变之后（1994—2023年）平均气温6.4 ℃，突变前后气温平均升高了0.8 ℃。从年代尺度看，20世纪80年代最低平均气温5.5 ℃，2011—2023年最高平均气温6.6 ℃，相比20世纪80年代平均气温升高1.1 ℃。2000年之前平均气温为5.7 ℃，2001—2023年平均气温为6.5 ℃，2001—2023年较1961—2000年气温平均升高了0.8 ℃。

2.2 降水量特征

2.2.1 降水量年变化特征" 如图3所示，长白山降水量年变化呈正态分布，7月和8月降水量较多（634.9 mm），占全年降水量的46.8%；1—2月最少（27.2 mm），占全年降水量的2.0%。6—9月降水量为981.4 mm，占全年降水量的72.4%；10月至次年5月降水量为374.5 mm，占全年降水量的27.6%。

2.2.2 旅游季6—9月降水量年际变化特征" 长白山1961—2023年累年平均降水量1 355.9 mm，旅游季（6—9月）累年平均降水量981.5 mm，其中1986年旅游季降水量最多（1 531.1 mm），2006年最少（551.9 mm），极差979.2 mm，极比为2.8倍，说明该地区旅游季降水量变率较大。图4显示了长白山旅游季1961—2023年降水量年际变化趋势，在近63年时间过程中，长白山降水量呈线性变化，其线性方程为y=0.313 0x+371.07，R²=0.000 7（Pgt;0.05），增减趋势不明显。从图4可看出，1961—1982年旅游季降水量比较平稳，1983—2023年降水变率增大，出现两次波峰后呈下降趋势，其中1997—2006年降水量最少，平均862.3 mm。根据M-K趋势变化检验，该地区旅游季降水量增减趋势变化不明显，不存在突变节点。从年代尺度看，20世纪80年代旅游季降水量最多（1 111.1 mm），其次是21世纪00年代（1 007.2 mm），20世纪六七十年代最少，在950.0 mm左右。

2.3 降水日数变化特征

2.3.1 降水日数年变化特征" 如图5所示，该地区降水日数7月最多（21.8 d），占全年降水日数的10.5%；其次是6月（20.8 d），占全年的10.0%；1月最少（12.2 d），占全年的5.9%，降水日数最多时段在3—8月。

2.3.2 旅游季6—9月降水日数年际变化特征" 该地区1961—2023年累年降水日数207.8 d。旅游季累年平均降水日数76.8 d，占全年的37.0%，占旅游季的63.0%。1968和1987年旅游季降水日数最多（92 d），1997年最少（57 d）。旅游季1961—2023年降水日数年际变化趋势如图6所示，在近63年中，降水日数呈线性变化，其线性方程为y=-0.172 6x+420.52，R²=0.148 0（Plt;0.01），总体呈明显减少趋势，线性倾向率-1.7 d/10 a，即每10年减少1.7 d。从1961—2023年有两段变化过程：一阶段是1961—1997年，降水日数呈减少趋势，其线性方程为y=-0.324 1x+720.91，R²=0.212 9（Plt;0.01），呈明显减少趋势，线性倾向率-3.2 d/10 a，即每10年减少3.2 d；二阶段是1997年探底之后降水日数开始转为上升趋势，1997—2023年线性方程为y=0.742 4x-1 419.90，R²=0.544 2（Plt;0.01），呈明显增加趋势，线性倾向率为7.4 d/10 a，即每10年增加7.4 d。根据M-K趋势变化检验，降水日数在1996—1997年出现气候突变，突变之前（1961—1996年）旅游季降水日数平均80.2 d，突变之后（1997—2023年）旅游季降水日数平均72.2 d，突变前后平均减少8.0 d。从年代尺度分析，20世纪60和80年代降水日数最多，分别为83.3、80.7 d，其次是20世纪70年代（79.7 d），21世纪00年代最少，平均为67.3 d，21世纪10年代已经恢复到20世纪70年代的水平。

2.4 日照时数变化特征

2.4.1 日照时数年变化特征" 如图7所示，该地区各月日照时数变幅为135.7～224.2 h，月份间日照时数差别较小，全年日照时数谷值出现在7月，占全年的6.1%；峰值出现在3月，占全年的10.0%。旅游季6—9月日照时数632.8 h，占全年的28.0%。

2.4.2 旅游季6—9月日照时数年际变化特征" 1961—2023年累年日照时数2 234.6 h。旅游季6—9月日照时数变幅为483.8 h（2012年）～849.6 h（1978年），极差为365.8 h，变率较大。旅游季1961—2023年日照时数年际变化趋势如图8所示，在近63年中，日照时数呈线性变化，其线性方程为y=-0.322 3x+1 274.9，R²=0.005 1（Pgt;0.05），增减趋势不明显，线性倾向率-3.2 h/10 a。根据M-K法趋势变化检验，旅游季日照时数年际变化趋势平稳，不存在突变节点。从年代尺度分析，21世纪00年代日照时数最多，平均692.7 h，21世纪（2011—2023年）最少，平均582.9 h。其他各年代变幅为627.8～641.9 h。

3 结论与讨论

长白山全年平均气温-7.1 ℃，12月至次年5月平均气温-13.7 ℃，6—9月平均气温6.0 ℃。该地区旅游季在6—9月。随着气候变暖，旅游季气温在1993—1994年出现气候突变，突变之后气温平均升高0.8 ℃；随着气候变暖，该地区0 ℃以上的时间拓宽，根据气温变化，旅游季可将始期提前至5月中下旬，终期延续到10月上中旬。该地区降水资源丰富，年平均降水日207.8 d，年平均降水量1 355.9 mm，旅游季平均降水量981.5 mm；旅游季降水日数76.8 d，占整个旅游季的63.0%。旅游季降水日数在1996—1997年出现突变，突变之后旅游季降水日数平均减少8 d。全年降水高峰期与旅游季同期，因此降水对该地区旅游业影响较大，一次性降水量若达到10 mm及以上，地面则出现径流现象，影响游客出行，旅游季日照时间年平均632.8 h，平均每天仅有5 h，旅游季日照率不足50.0%。因此，做好长白山旅游气象预报服务，可为游客提供良好的观光体验。

各景区由于地理位置以及气候带的差异，存在景区本身的气候特点[18-20]。长白山属于温带大陆性山地气候，具有明显的垂直气候变化，即春季风大较干燥，夏季短暂温凉，秋季多雾凉爽，冬季漫长凛冽。旅游季全年仅有4个月，气温升高和降水日数的减少，使该地区适宜旅游日数增多。异常的气候变化是旅游业的不确定因素，旅游管理部门应重视景区的天气变化，提升极端天气的应急处置能力，尽早考虑到可能出现的风险，依据气象条件合理调整旅游出行计划，确保游客安全。本文分析了长白山气候变化，为景区安全管理，做好该地区旅游气象服务提供了参考。在应对不稳定性的天气现象预测服务，以及未来气候变化对旅游景区的影响方面还需进一步研究。

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（责任编辑：何 艳）