分类号：P U D C：D (2014)0215-0

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1 分类号 : P467 U D C:D (2014) 密级 : 公开编号 : 成都信息工程学院 学位论文 气候变化对旅游气候舒适度的影响 论文作者姓名 : 申请学位专业 : 申请学位类别 : 方赵格格 大气科学 理学学士 指导教师姓名 ( 职称 ): 韩琳 ( 副教授 ) 论文提交日期 : 2014 年 06 月 04 日

2 气候变化对旅游气候舒适度的影响摘要 旅游气候舒适度对人们的出行旅游和当地的旅游业发展有重要作用 为了更好的发展山东省旅游业, 对气候变化和旅游气候资源进行评价分析 利用 年山东省各个气象台站的观测资料, 包括日平均温度 日最低温度 日最高温度 日平均相对湿度 日平均风速和日照时数等气象资料, 通过人体舒适度指数 (SSD) 温湿指数(THI) 和风效指数 (K) 的计算, 研究气候变化对旅游气候舒适度的影响 研究结果表明 :(1) 温度变化与旅游气候舒适度密切相关, 温度越高, 则旅游气候舒适度越高 (2) 气候变化对山东省的旅游气候舒适度较为有利, 使得旅游气候向着越来越舒适的方向变化 (3) 最适合来山东旅游的月份是 5 月, 这个月的 SSD THI 和 K 指数都在最适宜的等级, 其次是 6 月 ;12 月 1 月和 2 月是最不适合旅游的月份, 其舒适度等级最差 关键字 : 气候变化 ; 旅游气候舒适度 ; 人体舒适度指数 (SSD); 温湿指数 (THI); 风效指数 (K)

3 The Impact of Climate Change For Tourism Climate Comfort Degree Abstract Tourism climate comfort degree has an important inpact on people s travelling as well as the developing of tourism.we analysis and evaluation the characteristics of the local climatic change and tourism climate resources, in order to develop Shandong Province s tourism. According to the meteorological data observed by stations in Shandong Province between the years of , including daily average temperature, daily minimum temperature, daily maximum temperature, daily average relative humidity and daily average wind speed and sunshine time, we research the impact of climate change for tourism climate through calculating the human body comfort index(ssd), the temperature humidity index(thi) and the wind effect index(k). Results showed that: (1)Temperature is relative to tourism climate comfort. The higher temperature, the higher tourism climate comfort. (2)The change of climate in Shandong Province is benefit of tourism climate comfort, it make tourism climate become more and more comfortable. (3) It is May that the most suitable time we can come to Shandong Province for travelling, SSD, THI and K belong to the best level in May, and the second is June. December, January and February are the most not suitable for travelling, the comfort level is the worst. Key words : Climate change ; Tourism climate comfort ; human body comfort index(ssd) ; temperature humidity index(thi) ; the wind effect index(k)

4 目录 论文总页数 :20 页 1 引言 研究背景及意义 研究现状 研究方法 人体舒适度指数 温湿指数和风效指数 资料概况和山东气候旅游资源概况 资料概况 山东省自然地理 气候概况 山东省自然地理概况 山东省气候特征概况 山东省旅游资源概况 山东省气候变化 温度变化 平均温度变化 最高最低温度变化 相对湿度变化 日照时数变化 平均风速变化 旅游气候舒适度变化 人体舒适度指数变化 温湿指数变化 风效指数变化 结论 参考文献 致谢 声明... 20

5 1 引言 1.1 研究背景及意义 随着生活水平的逐渐提高, 旅游成为人们越来越热衷的活动, 每当周末和节假日, 出门旅游成为人们最热爱的活动 我国幅员辽阔 地域宽广 人口众多 旅游资源非常丰富, 人们出行的选择多种多样, 而全国各个景点的游客数量及其受欢迎程度也对当地的发展有着重要作用 外出旅游已成为人们生活中必要的组成部分, 而旅游活动对气候的变化很敏感, 使得气候成为开展旅游活动的重要影响因素 气候变化在当今也是一个热门话题, 气候的变化越来越多的影响到人们生活的各方面, 旅游也深受其影响 气候既是旅游业发展的自然条件, 又是主要的旅游资源 全球气候的异常变化对全球与区域旅游业产生深远的影响, 影响旅游资源的数量与质量变化, 影响客流的空间与季节移动, 并导致传统旅游目的地的萎缩与新旅游地的诞生 近年来 旅游气候舒适度 这一词出现频率逐渐增高, 很多时候人们都用它作为来衡量某个地区适不适合旅游的标准, 但国际国内学术界对其定义还没有达成共识 一般认为在旅游活动中, 人们普遍感到舒适宜人的气候适宜程度叫做旅游气候舒适度 而气候变化对旅游的影响在旅游气候舒适度上体现的尤其明显, 所以 气候变化对旅游气候舒适度的影响 这一研究不仅在学术上而且对人们生活活动具有重要作用 1.2 研究现状 国外有关气候舒适度的评价研究己有 40 多年的历史, 而国内对旅游气候舒适度的研究始于 20 世纪 80 年代, 目前由定性研究逐渐转为定量研究, 但是由于这方面的研究处于起步阶段, 理论和实践研究尚待深入 目前对旅游气候舒适度的研究集中于各省城市 森林公园和风景名胜区 国外学术界在 1966 年就由特吉旺 (W.H. Terjuug) 提出了舒适指数 ( Comfort lndex) 和风效指数 (Wind Effect Index) 的概念,1973 年奥利佛 ( J. E. Oliver) 建立了温度 - 湿度指数和风寒指数 如今这些已广泛应用于各个旅游气候舒适度的研究中了 国内这方面的研究起步较晚, 但也有成果 钱妙芬和叶梅提出的旅游气候宜人度评价方法研究, 是一个较客观 定量的评价气候宜人度的数学模型, 它综合地描述了气温 日照 降水 雾日 风速 相对湿度和大气污染物浓度对气候宜人程度的影响, 使气候宜人度在时间和空间上具有可比性 周蕾芝等对旅游活动的适宜气候指标进行了分析, 利用旅游客流量偏差率与其相应的气候资料运用数理统计的方法, 由计算机筛选出影响客流量偏差率的气候因子建立 第 1 页共 20 页

6 了相关方程, 得出旅游活动的适宜气候指标 廖善刚分析了福建省旅游气候资源, 提出了综合舒适度指标等 周永明等对阿坝州大九寨风景区特殊的气候环境, 用空气温度 空气湿度 太阳辐射强度 风速等气象因子以及运动强度因子建立了旅游适宜度综合指标, 得出高海拔地区旅游适宜度 陈胜军等分别利用体感指数 风冷力指数和宜人度指数对浙江海岛适宜旅游时段进行研究, 提出了 宜人频率 这一概念, 针对海岛旅游特点, 对宜人度指数进行了必要的修订, 采用气压 日照率 降水 气温 湿度 风和能见度这 7 个气象要素的组合来综合评价人体对气候的反应, 用它可以划分适宜旅游时段以及最佳旅游时段 谢雯等提出适用于 MODIS 遥感数据的旅游温湿指数模型 这些都是我国在旅游气候舒适度这一方面上的研究成果 1.3 研究方法 中国地域宽广 领土辽阔广大, 陆地总面积约 960 万平方千米, 位居世界第三 中国南北相距 5500 千米, 东西相距 5200 千米, 广阔的疆土也使得我国不同的地区有不同的气候类型, 为了方便研究, 这里就以山东省为研究对象进行 气候变化对旅游气候舒适度 这一课题的分析 人体舒适度指数虽然目前学术界对旅游气候舒适度没有具体的定义和标准, 但对它的研究并不是毫无根据的, 很多方法都适用于这个课题, 人体舒适度指数就是其中之一 人类是对气候舒适度反应最为灵敏的群体, 人体对气候变化做出的反应可以通过人体舒适度指数来体现 人类时时刻刻生活在大气环境中, 大气中气象要素的改变也会引起人体生理的变化 人体对外界冷热的舒适感, 并不能仅仅根据气温或者其他任何单一的气象要素来评价, 因为人体的真实感受除了受气温影响外, 还有湿度和风等气象要素的影响 人体舒适度指数是在考虑了气温 湿度和风速等气象要素的综合作用后, 人体对大气环境的感觉舒适度的一种指标 目前, 国内外多数台站都结合主观感觉, 采用经验公式来计算人体舒适度指数 通过研究和实践, 由山东省气象业务人员总结出了一个适合山东省的舒适度计算公式 : ssd=(1.818 t+18.18) ( f)+(t-32)/(45-t) 其中,ssd 为人体舒适度指数,t 为最高气温,f 为相对湿度,v 为风速 ( 单位 :m/s) 人体舒适度的等级划分按照中国气象局规定的统一标准, 采用 9 级分类法 ( 见下表 1) 按照舒适度指数的划分标准, 通过以上公式计算出来的指数, 其级别的绝对值越大, 则人感觉越不舒适, 越小, 则人感觉越舒适 第 2 页共 20 页

7 表 1 我国人体舒适度指数等级划分表 舒适度指数 级别 感觉 >85 4 级 很热, 热调节功能障碍, 人感觉极不适应 级 热, 人感觉很不舒适, 容易过度出汗 级 暖, 人感觉不舒适, 容易出汗 级 温暖, 人感觉较舒适, 轻度出汗 级 舒适, 人最可接受 级 凉爽, 人感觉较舒适 级 凉, 人感觉不舒适 级 冷, 人感觉很不舒适, 体温稍有下降 <20-4 级 很冷, 人感觉极不适应, 冷得发抖 温湿指数和风效指数温湿指数 (Temperature Humidity Index,THI), 又称不适指数, 是气温和湿度相结合用于估计炎热程度的一个综合指标, 也是衡量旅游气候舒适度的一个重要指标 温湿指数是由在 20 世纪 20 年代英国学者 Houghton 和 Yaglou 提出的有效温度和 70 年代 Cagge 制定出的标准有效温度 SET 的基础上不断发展而来的, 它综合考虑了湿度和温度对人体舒适度的影响, 现常用来衡量旅游地的舒适度, 其计算公式为 : THI=T-0.55(1-f)(T-58) 其中,THI 是温湿指数,T 是华氏温度,f 是月均空气相对湿度 (%) 温湿指数 THI 的分级标准见下表 2 风效指数 (K) 是由 Bedford 提出,Siple Court 以及 Thomas-Boyd 等人对其进行了改进 K 的计算式是由风冷力或风寒指数 WCI(wind-chill index) 计算式 ( 又称 Bedford 计算式 ) 演变而来的 式中,t 表示摄氏温度,v 表示风速 WCI 是表征了在寒冷环境条件下, 风速与气温对裸露人体的影响 其物理意义是指皮肤温度为 33 时, 体表单位面积的散热量 (lmol/ m2 h) 风效指数是即考虑体表的散热也考虑了太阳辐射后人体的增热, 它是反映体表与周围环境之间的热交换, 即体表单位面积的热交换量率 ( 正值为吸热, 负值为散热 ) 风效指数的计算式为: 其中,t 为月均摄氏温度 ( ),f 是月平均空气相对湿度 (%),V 是地 面以上 10m 高度处的平均风速 (m/s),s 是日照时数 (h/d) 风效指数 K 的 分级标准如表 2 所示 第 3 页共 20 页

8 表 2 温湿指数与风效指数生理气候分级标准 温湿指数 ( THI) 风效指数 ( K) 级 范围 感觉程度 范围 感觉程度 别 <40 极冷, 极不舒适 <-1200 酷冷, 极不舒适 e 40~45 寒冷, 不舒适 -1200~-1000 寒冷, 不舒适 d 45~55 偏冷, 较不舒适 -1000~-800 偏冷, 较不舒适 c 55~60 凉, 舒适 -800~-600 凉, 舒适 b 60~65 凉, 非常舒适 -600~-300 凉, 非常舒适 A 65~70 暖, 舒适 -300~-200 暖, 舒适 B 70~75 偏热, 较舒适 -200~-50 偏热, 较舒适 C 75~80 闷热, 不舒适 -50~80 闷热, 不舒适 D >80 极其闷热, 极不舒适 > 80 极其闷热, 极不舒适 E 2 资料概况和山东气候旅游资源概况 2.1 资料概况 对全国进行气候变化对旅游气候舒适度的影响的研究较为麻烦, 所以这里只以山东省为研究对象, 研究资料来自山东省气象台站 年的整编气候资料, 包括日平均气温 日最高气温 日最低气温 日平均相对湿度 日平均风速和日日照时数等资料 山东省共有 123 个气象台站 ( 包括基本站 一般站和基准站 ), 若将所有台站资料结合统计分析则太过麻烦且费时, 所以这里选用济南 (54823) 青岛(54857) 泰山(54826) 东营(54736) 和威海 (54774) 等 5 个城市的基本站测量数据为本次课题的主要研究数据 这 5 个城市分别位于鲁中 鲁西北 鲁南和半岛地区, 可以作为整个山东地区气候类型的代表, 并且也是山东省著名的旅游胜地, 每年吸引着数以万计的游客来观光旅游, 旅游气候舒适度的变化与当地的经济文化密切相关, 可以以这 5 个城市作为山东省的典型代表来进行研究 此外最高温度和最低温度的研究以全省 17 个城市的资料为根据, 这样能保证资料统计的准确 ; 风速的变化以沿海地区为主要研究对象, 这是因为山东只有沿海地区的风能资源较为丰富, 年变化较大而内陆地区的风速较小且变化不明显 对数据的处理, 使用 Excel 进行统计分析, 这样处理较为快捷也能保证准确性 2.2 山东省自然地理 气候概况 山东省自然地理概况山东省在北纬 34 度 25 分至 38 度 23 分 东经 114 度 36 分至 122 度 43 分之间, 东西最长约 700km, 南北最宽 420km, 陆地总面积 万平方公里 山 第 4 页共 20 页

9 东省是中国东部沿海的一个重要省份, 位于黄河下游, 东临渤海 黄海, 与朝鲜半岛 日本列岛隔海相望, 西北与河北省接壤, 西南与河南省交界, 南与安徽 江苏省毗邻 山东半岛与辽东半岛相对, 环抱着渤海湾, 是华北地区和华东地区的结合部 山东省的地势, 中部为隆起的山地, 东部和南部为和缓起伏的丘陵区, 北部和西北部为平坦的黄河冲击平原, 是华北大平原的一部分 山东省的最高点是位于中部的泰山, 海拔 1545 米 ; 最低处是位于东北部的黄河三角洲, 海波 2 米至 10 米 山东省地形以平原丘陵为主, 平原盆地约占全省总面积的 63%; 山地 丘陵约占 34%, 河流 湖泊约占 3% 山东省三面环海, 是全国三大半岛之一, 全省海岸线长 公里, 约占全国大陆海岸线长的 1/6, 仅次于广东省, 居全国第二位 沿海滩涂面积约 3000 平方公里, 近海海域面积 17 万平方公里, 比全省陆地面积还大 山东省气候特征概况山东省气候温和, 雨量集中, 四季分明, 属于暖温带季风气候 夏季盛行偏南风, 炎热多雨, 冬季多偏北风, 寒冷干燥 ; 春季天气多变, 干旱少雨多风沙 ; 秋季天气晴爽, 冷暖适中 全省年平均气温 11~14, 由东北沿海向西南内陆递增, 胶东半岛 黄河三角洲年均在 12 以下, 鲁西南在 14 以上 最冷月 1 月平均气温由零下 4 递增到 1, 最热月 7 月由 24 递增到 27 左右 极端最低气温在零下 11~ 20 之间, 极端最高气温 36~43 全年无霜期也由东北沿海向西南递增, 鲁北和胶东一般为 180 天, 鲁西南地区可达 220 天 各地大于 10 的积温, 一般在 3800~4600, 可以满足农作物一年二作的热量要求 全省光照时数年均 2290~2890 小时, 日照百分率为 52~65%, 较南邻的江苏省和安徽省高出三 四百个小时 年平均降水量一般在 550~950 毫米之间, 由东南向西北递减 鲁南鲁东, 一般在 800~900 毫米以上 ; 鲁西北和黄河三角洲则在 600 毫米以下 降水季节分布很不均衡, 全年降水量有 60~70% 集中于 三个月, 易形成涝灾 9~11 月份降水一般 100~200 毫米,12~2 月降水仅 15~50 毫米, 3~5 月也在 100 毫米以下 冬 春及晚秋易发生旱象 自然灾害常有发生, 其中以旱 涝 风 雹对农业生产的影响最大 2.3 山东省旅游资源概况 山东是中国东部沿海的一个重要省份, 且有丰富的旅游资源 大自然亿万年的造化, 五千年的文明与三千年的齐鲁文化的熏陶与滋养, 让古老的齐鲁大 第 5 页共 20 页

10 地更具魅力, 改革开放的山东更添活力 自然资源与人文资源交相辉映, 传统与现代相得益彰, 正是山东风姿绰约, 风情万种动人之所在 在中国全部的 68 种旅游资源中, 山东省拥有 64 种, 占总种数的 94.1%, 是中国自然资源 人文资源最为丰富的地区之一 截至 2013 年, 共有 6 处国家重点风景名胜区 10 座国家历史文化名城 2 座中国历史文化名村 97 处全国重点文物保护单位 ( 包括齐长城和京杭大运河的山东段 ) 397 处省级文物保护单位 ( 含撤销 1 处 ) 山东省内较为著名的旅游胜地有如下 : 国家重点风景名胜区 : 泰山 蒙山 青岛崂山 胶东半岛海滨 淄博博山 青州 国家历史文化名城 : 曲阜 济南 青岛 聊城 邹城 临淄 周村 省级历史文化名城 : 淄博 泰安 济宁 青州 蓬莱 潍坊 临沂 枣庄 临清 滕州 莒县 烟台 广饶 中国历史文化名村 : 章丘市官庄乡朱家峪村 AAAAA 级景区 (3 个 ): 烟台市蓬莱阁旅游区 济宁市曲阜明故城 ( 三孔 ) 旅游区 泰安市泰山景区 AAAA 景区 : 济南千佛山风景名胜区 青岛海底世界 青岛啤酒博物馆 青岛天幕城 青岛崂山风景区 青岛石老人风景区 青岛银海国际游艇俱乐部 青岛海滨风景区 威海荣成赤山风景名胜区 烟台张裕酒文化博物馆 烟台金沙滩海滨公园 烟台蓬莱海洋极地世界 临沂蒙山旅游区 沂水地下大峡谷 沂水天然地下画廊 邹城三孟旅游区 邹城峄山风景区 淄博原山国家森林公园 淄博周村古街 滕州微山湖湿地 滕州盈泰生态温泉度假村 威海乳山银滩旅游度假区等 2013 年, 山东省实现旅游总收入 亿元, 比上年增长 14.7% 其中, 入境旅游收入 27.3 亿美元 山东以其独特的自然风景和人文景观吸引着国内外的众多游客, 而旅游气候舒适度的研究更有利于山东省发展旅游业和方便游客们选择出行时间和目的地 3 山东省气候变化 3.1 温度变化 平均温度变化近年来人们对气候变化这一话题的关注度越来越高, 尤其是全球变暖 人们对温度变化的关注度最高, 同时对温度变化带来的影响也感受的明显 ; 温度的变化不仅对农业生产有巨大的影响, 也时刻影响着人们的生活出行 平均温度的变化可以直观的反映出近 40 年来山东省的气候变化 对山东省的气温资料进行分析统计, 我们发现山东的平均温度在 年间总体上有明显的上升趋势, 如图 1 所示 20 世纪 60 年代末到 70 年代初温度上升明显且上升幅度大, 之后上升幅度越来越小 在 年平 第 6 页共 20 页

11 均温度几乎持平, 可以看作无变化 之后到 20 世纪末平均温度都是在波动中升高,20 世纪末温度有下降趋势, 但幅度不大 从 21 世纪开始, 平均温度又呈现波动上升的趋势 总体来看, 全省年平均温度呈明显上升趋势, 在 20 世纪 60 年代末平均温度几乎都在 11.5 之下, 而后温度缓慢升高, 到 21 世纪平均温度已接近 13 了 山东省年平均气温基本遵循有西南向东北递减的分布规律, 但地区差别不大 鲁南和鲁中地区平均温度与其他地区相比较高, 其中济南是全省平均温度最高的地方 ; 半岛的丘陵地区年平均都比较低 ; 而鲁北和丘陵以外地区的平均温度则介于这两者之间 而位于海拔 1556m 的泰山站测得的气温数据, 为全省最低值 图 年平均气温变化趋势 最高最低温度变化气温是最重要的气象要素之一, 它是无时无刻不在变化的, 如果只研究平均温度则太片面, 不能全面的表现出气候的变化, 有时我们也会对最高最低温度进行分析, 与平均温度数据相结合来讨论气候的变化 对 年的最高最低进行统计分析, 做出年平均最高最低温度变化图 ( 如图 2 所示 ) 近 40 年来, 山东省的年平均最高温度在 之间变化, 且呈现较微小上升趋势 从 60 年代末到 80 年代初, 年平均最高温度有上升趋势, 而 年间, 平均最高温度几乎无变化, 数值都稳定在 第 7 页共 20 页

12 16 左右 自 1973 年之后, 平均最高温度呈现波动上升的趋势, 但增幅很小, 其温度最高时为 16.9 与平均最高温度相比, 平均最低温度的变化就明显的多了 年间, 平均最低温度始终保持着明显的波动上升的趋势, 但在进入 21 世纪后这种趋势有所减缓, 温度的增幅变小 平均温度最低时为 6.8, 出现在 1969 年, 最高为 9.6, 出现在 1998 年 ; 之后几年平均最低温度虽然仍旧处于上升趋势, 但温度都没超过这一数值 根据山东省各个气象台站所测的数据, 我们可以发现, 极端最高气温的分布在鲁西南 鲁西和淄博地区基本都在 之间, 其他地区多为 年间有记录的最高气温是禹城和定陶,41.8, 都是出现在 1972 年 6 月 11 日 从时间上来看, 极端最高气温大多出现在 6 月份和 7 月份, 少数出现在 5 月份 图 年平均最高最低温度变化图 极端最低气温的分布, 鲁西北 鲁中山区北部和半岛内陆地区的极端最低气温一般在 ; 鲁中山区南部和鲁南地区多在 ; 沿海地区一般在 全省近 40 年来有记录的最低温度出现在 1980 年 1 月 30 日的泰山, 是 各地的极端低温都出现在冬季, 以 1 月份出现的最多, 其次是 2 月份, 再次是 12 月份 第 8 页共 20 页

13 3.2 相对湿度变化 湿度是表示空气潮湿程度的物理量, 在气象业务中通常用相对湿度来衡量 相对湿度表示空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比, 用百分百表示 当空气中水汽压一定时, 温度升高则相对湿度下降 ; 相对湿度越小表示空气越干燥 湿度是最直接影响人类感官的气象要素之一, 湿度的变化可能影响人们生活的方方面面 对山东省气象资料的分析发现, 平均相对湿度的分布规律基本是东南高 中间低 鲁南 鲁东南沿海地区的年平均相对湿度多在 70% 73% 之间, 鲁中山区和半岛北部沿海较低, 多在 63% 65%, 其他大部分地区在 65% 69% 平均相对湿度的季节变化也很明显, 夏季 7 月和 8 月湿度最大, 这与山东 7 月进入雨季有关, 其数值可高达 90% 左右 ; 而春 秋和冬季湿度都比较小 我根据 的相对湿度资料作出年平均相对温度变化图 ( 图 3), 可以直观的看出相对湿度在这 40 年里的变化 可以发现, 年平均相对湿度没有明显的上升或下降趋势, 最高值为 68.6%, 最低为 59.8% 在 1980 年之前, 年平均相对湿度的波动振幅不大, 相邻两年间的振幅基本不超过 2%, 而在 1980 年之后, 波动振幅普遍增大, 相邻两年的振幅有的甚至超过了 4% 图 年平均相对湿度变化图 第 9 页共 20 页

14 3.3 日照时数变化 太阳辐射是地球上万物生命活动的唯一能力来源, 但山东只有 3 个站有太阳辐射观测资料, 而日照时数是各个台站都可以测量的气象要素, 它在一点程度上可以反映出太阳辐射情况, 同时它也是计算风效指数的一个重要元素 山东是太阳能资源较丰富的一个省, 不仅省内与太阳能有关的企业不计其数, 而且家家户户的生活都与其密切相关 根据山东各个气象站的资料显示, 山东的平均年总日照时数的分布从北往南减少, 变化梯度大致呈西南 东北走向, 全省的变化范围为 h 半岛的中东部和鲁北的大部分地区在 之间, 鲁南最少, 多数在 之间变化, 其他地区多在 之间 根据数据做出 40 年来的年平均日照时数变化图 ( 图 4), 我们可以发现, 山东省的平均日照时数是呈逐显著减少的变化趋势 在上世纪 60 年代, 平均日照时数最高可达到 8.1 小时, 而在进入 21 世纪后, 平均日照时数最高还不足 7 小时 年间, 平均日照时数几乎是平稳下降的, 自 1977 年和 1978 年的小幅度上升后, 日照时数就变为波动下降的趋势 从 80 年代到 90 年代中期, 平均日照时数大部分在 7 7.5h 之间范围内, 从 90 年代中期之后, 其数值基本在 6 7h 的范围内波动 图 年平均日照时数变化图 第 10 页共 20 页

15 3.4 平均风速变化 山东地处东亚季风区, 冬夏季风有明显转换, 冬季一般盛行偏北风, 夏季盛行偏南风 风速也是对人们影响最大的气象要素之一, 它在人体舒适度指数和风效指数公式是一个重要参数 根据资料显示, 平均风速最大的地区在半岛东部和青岛一带, 年平均风速多为 m/s, 鲁西北的沿海地区次之, 内陆地区风速最小 山东有 3000 多公里的海岸线, 沿海岸线建立不少的风力发电机, 这可以说明沿海地区的风能较为丰富 我以沿海地区的东营 烟台 青岛 威海和日照等 5 个城市为对象作了近 40 年来的沿海地平均风速变化图 ( 图 5) 年内平均风速呈波动上升趋势, 之后呈现出微小的下降趋势, 自 1992 年后, 则变为明显的下降趋势 平均风速的最大值出现在 1992 年,4.6m/s, 之后逐年减少, 到 2007 年为最小值,2.9m/s 图 年山东平沿海地区平均风速变化图 4 旅游气候舒适度变化 4.1 人体舒适度指数变化 人体舒适度指数 ( 以下简称 SSD) 是常用来评价某地的旅游气候舒适度的标准, 这里的公式是根据山东省的实际情况得出的, 在对山东省的旅游气候舒适度评价时是较为准确的 根据山东省气象资料, 计算出人体舒适度指数, 并作出近 40 年的年平均人体舒适度变化图 ( 图 6) 由图我们可以清楚看到年平均 SSD 数值有逐渐增大的 第 11 页共 20 页

16 趋势, 其变化范围在 之间 根据上文我国人体舒适度指数等级划分表可以知道, 年平均 SSD 数值都在 这个范围内, 为 -2 级, 凉, 人感觉不舒适 SSD 数值逐年增大, 说明人体舒适度呈现越来越舒适的趋势, 但增幅不大, 仍旧在 -2 级范围内 年间, 年平均 SSD 年际波动普遍较大, 波动幅度基本都超过了 1, 但增幅不是很明显 ; 之后波动幅度较小, 而 年里, 波动幅度又变得较大 从图中可以看出,20 世纪 80 年代初到 20 世纪末的年平均 SSD 上升趋势比其他时间段要明显得多, 而 40 年来平均 SSD 的最大值也出现在这一时段里, 是 1998 年的平均 SSD,45.5 图 年平均人体舒适度指数变化图年平均的人体舒适度指数是全年的平均值, 而 SSD 是每天都在变化的 ; 其年际变化的范围在 -2 级内, 不代表每天 SSD 都是 -2 级, 所以我选取 和 2007 年的资料作出月均人体舒适度指数变化图 ( 图 7), 将这 5 年里每个月的平均 SSD 放在同一个图里对比分析 我们发现 SSD 的年变化为单峰型, 月平均 SSD 在 1 月份最小, 之后逐月增大, 在 7 月或 8 月达到最大值, 然后逐渐减小 其等级变化是从 -4 级逐渐升高到 2 级, 再递减到 -4 级 第 12 页共 20 页

17 图 7 月均人体舒适度指数变化 4.2 温湿指数变化 用人体舒适度指数来衡量旅游气候舒适度虽然比较准确 可信度高且适用于山东省, 但只用到了最高温度 相对湿度和风速三个气象要素, 并不是很全面 要用其他方法来补充说明旅游气候舒适度的变化, 温湿指数 (THI) 就是其中之一, 所以我根据 年的山东省气象资料统计分析, 作出年平均温湿指数变化图 ( 如图 8 所示 ) 图 年平均温湿指数变化 第 13 页共 20 页

18 由图 8 我们可以看出, 在 年间, 年平均温湿指数是连续下降的, 并且下降幅度较大, 相邻 2 年间的变化幅度在 2 左右 1969 年之后, 年平均温湿指数是波动上升的, 在 1969 出现了 40 年来的最小值,52; 而 40 年来的最大值出现在 1967 年, 为 由上文的温湿指数等级划分表可以发现, 温湿指数在 之间为 c 级, 偏冷, 较不舒适 ; 温湿指数在 之间为 b 级, 凉, 舒适 在 年间, 除了 1967 年, 其余时段的平均温湿指数都在 c 级, 在 1992 年之后, 随着温湿指数的上升趋势, 某些年份的年平均温湿指数也上升到 b 级 这说明年平均温湿指数向着越来越舒适的方向变化 自 1969 年后温湿指数的年际波动减小, 其变化幅度最大不超过 1.5 同研究年平均 SSD 一样, 作月平均温湿指数变化图 ( 图 9), 可以发现温湿指数的年变化也是单峰型,1 月份的 THI 数值最低, 之后逐渐增大, 一般在 7 月或 8 月达到最大值, 然后再逐月递减 ; 一般全年最低的月平均温湿指数大多出现在 1 月份, 少数会出现在 12 月 其等级从 e 级逐级变化到 D 级, 再逐级降低到 e 级 图 9 月均温湿指数 THI 变化 4.3 风效指数变化 除了温湿指数, 风效指数 (K) 也能用来表示旅游气候舒适度, 风效指数是指大多数人对气温和风速组合的感受指数, 风效指数实际是人的散热指数, 气温越低, 人的感觉越冷 ; 同等温度下, 风速越大, 人的散热越多, 感觉越冷 山东是风力资源较为丰富的一个省, 平均风速相比其他省较大, 且风对人体散热有重要影响, 以风速指数来评价山东省旅游气候舒适度是比较合适的 第 14 页共 20 页

19 经统计分析后作出年平均风效指数变化图 ( 下图 10), 从图中可以直观看出, 在 年里平均风效指数以很大的幅度递减, 之后则是波动增长的过程 风效指数 K 的变化范围在 之间, 从上文的风效指数等级划分表中可以发现,K 数值在 之间内都属于 A 级, 凉, 非常舒适 ; 也就是说近 40 年来, 每年的平均风效指数都是在最舒适的级别 在这 40 年内, 1967 年的平均风效指数最大, 为 ; 而 1969 年的平均风效指数最小, 为 ; 虽然在 1969 年后风效指数呈增高的趋势, 但其数值始终没有超过 1967 年的数据 只有在 年之间的年际变化较大, 超过了 40, 其余时间的年际变化都比较小 图 年平均风效指数变化图 第 15 页共 20 页

20 图 11 月均风效指数 K 变化 风效指数的研究与以上两种方法一样, 再作月平均风效指数变化图 ( 图 11), 风效指数与 SSD 和温湿指数一样呈单峰型, 变化趋势也一样, 在一月有最小值,7 月或 8 月有最大值, 数值变化也是递增再递减, 等级由 c 级逐渐变为 C 级, 再变回 c 级 结论 本文利用山东省 年各个气象台站的日常观测资料, 分析了近 40 年来山东的气候变化和旅游气候舒适度变化, 得出如下结论 : ⑴ 旅游气候舒适度是以人体舒适度指数 SSD 温湿指数 THI 和风效指数 K 为基础综合评价的, 有以上分析得出, 人体舒适度指数 温湿指数和风效指数的变化趋势与平均温度的变化趋于一致, 温度与旅游气候舒适度呈正相关的关系 温度下降, 则舒适度下降, 温度升高则舒适度升高 由于相对湿度近 40 年来变化不大, 始终在一定范围内波动, 对旅游气候舒适度的影响不大 日照时数和平均风速都是逐年减小的, 而 SSD 温湿指数和风效指数都是逐年增大的, 两者之间为负相关的关系 在一定范围内, 日照时数和平均风速越小, 则旅游气候舒适度越高 ⑵ 旅游气候舒适度每天 每月 每年都在变化, 人体舒适度指数 温湿指数和风效指数也在不停的变化, 但其年平均数据变化都有一个共同的特点, 数值不断增大, 从以上等级划分中可以发现,3 个数据都是向越来越舒适的方向变化 气候的变化对人们的生产生活造成了不小的影响, 这些影响有些是好 第 16 页共 20 页

21 的, 有些是坏的, 而根据旅游气候舒适度来看, 气候的变化使得舒适度增大, 虽然变化幅度不大, 但是这种变好的趋势是一直存在的, 这对人们出行旅游是有利的 ⑶ 每个月的旅游气候舒适度情况都有所差异, 结合各项指数及其分级标准,5 月份的综合评价是最高的, 人体舒适度指数 温湿指数和风效指数都在最适宜的等级之内, 所以 5 月是最适合来山东旅游的时间,6 月份次之 12 月 1 月和 2 月的旅游气候舒适度综合评价是最低的, 最不适合来山东旅游, 而 7 月和 8 月虽然舒适度评价高于 12 月和 1 月 2 月, 但总体评价任然偏低, 也不适合旅游 其余时间介于最适宜和最不适宜的情况之间 第 17 页共 20 页

22 参考文献 [1] 王建国, 山东气象, 北京 : 气象出版社, [2] 徐仁鹏, 廖麒翔, 姜希瑞, 张明阳, 谢雨竹, 韩琳, 川西高原马尔康旅游气候舒适度分析与评价 [3] 王秀兰, 吴亚琪, 王秀芬, 气候变化对山西省旅游气候舒适度的影响分析, 山西师范大学学报 ( 自然科学版 ) 第 27 卷第 3 期,2013 年 9 月 [4] 冯粉粉, 温家洪, 王慧敏, 基于 GIS 的华东地区旅游气候舒适度分析, 上海师范大学学报 ( 自然科学版 ) 第 4 1 卷第 2 期,2012 年 4 月 [5] 马丽君, 孙根年, 王洁洁, 中国东部沿海沿边城市旅游气候舒适度评价, 地理科学进展, 第 28 卷第 5 期,2009 年 09 月 [6] 杨成芳, 山东旅游气候舒适度评价, 山东气象,2006 年第 2 期,2006 年 6 月 [7] 郭俊刚 1, 王淑娟, 旅游气候舒适度研究进展, 现代农业科技,2008 年第 10 期 [8] 谢雯, 任黎秀, 姜立鹏. 基于 MODIS 数据的旅游温湿指数时空分布研究, 地理与地理信息科学, 第 22 卷第 5 期 2006 年 9 月 [9] 王敏珍, 郑山, 王式功, 尚可政, 年中国主要城市风效指数的时空变化趋势, 干旱区资源与环境,2012 年 7 月 [10] 刘骥, 气候舒适度对旅游业的影响研究 [11] Tzu-Ping Lin & Andreas Matzarakis,Tourism climate and thermal comfort in Sun Moon Lake, Taiwan [12] 钱妙芬, 袁东升, 杜远林. 四川金堂县生态旅游气候资源评价, 资源开发与市场, 2005, 21(2). [13] 钱妙芬, 叶梅. 旅游气候宜人度评价方法研究 [J]. 成都气象学院学报,1996(3) [14] 范业正, 郭来喜. 中国海滨旅游地气候适宜性评价 [J]. 自然资源学报,1998,13(4) [15] 周蕾芝, 周国模, 应媚. 旅游活动的适宜气候指标分析, 气象科技,1998( 1) [16] 刘清春, 王铮, 许世远. 中国城市旅游气候舒适性分析 [J]. 资源科学,2007, 29( 1) 第 18 页共 20 页

23 致谢 本文是在韩琳老师的热情关心和指导下完成的, 她渊博的知识和严谨的治学作风使我受益匪浅, 韩琳老师还对我的毕业设计进行认真细致的指导, 对我完成毕业设计帮助很大 在此向韩琳老师表示我最衷心的感谢! 在论文和毕业设计完成过程中, 我通过在图书馆借书及上网查询资料, 与同学们一起讨论, 学到了很多东西, 提升了自己的动手实践能力, 在此向帮助我的老师和同学表示深深的谢意! 本课题在选题及研究过程中得到韩琳老师的悉心指导 韩琳老师多次询问研究进程, 并为我指点迷津, 帮助我开拓研究思路, 精心点拨 热忱鼓励 老师一丝不苟的作风, 严谨求实的态度, 踏踏实实的精神, 不仅授我以文, 而且教我做人, 给以终生受益无穷之道 对韩琳老师的感激之情是无法用言语表达的 感谢大学四年各位授课老师和辅导员对我的教育培养, 他们细心指导我的学习与研究, 在此, 我要向诸位老师深深地鞠上一躬 感谢学校校长 学院院长 书记等为我提供了良好的研究条件, 谨向各位同仁表示诚挚的敬意和谢忱 感谢我的同学和室友三年来对我学习 生活的关心和帮助 最后, 向我的父亲 母亲致谢, 感谢他们对我的理解与支持 最后向在百忙之中评审本文的各位老师表示衷心的感谢! 毕业设计的完成, 标志着我的本科生活有了一个圆满的结局 很怀念这四年的大学生活, 这将是我一生的财富 作者基本信息姓名 : 方赵格格性别 : 女出生年月 : 民族 : 汉族 E - mail: @qq.com 第 19 页共 20 页

24 声 明 本论文的工作是 2012 年 3 月至 6 月在成都信息工程学院大气科学学院完成的 文中除了特别加以标注地方外, 不包含他人已经发表或撰写过的研究成果, 也不包含未获得成都信息工程学院或其他教学机构的学位或证书而使用过的材料 除非另有说明, 本文的工作是原始性工作 关于学位论文使用权和研究成果知识产权的说明 : 本人完全了解成都信息工程学院有关保管使用学位论文的规定, 其中包括 : (1) 学校有权保管并向有关部门递交学位论文的原件与复印件 (2) 学校可以采用影印 缩印或其他复制方式保存学位论文 (3) 学校可以学术交流为目的复制 赠送和交换学位论文 (4) 学校可允许学位论文被查阅或借阅 (5) 学校可以公布学位论文的全部或部分内容 ( 保密学位论文在解密后遵守此规定 ) 除非另有科研合同和其他法律文书的制约, 本论文的科研成果属于成都信息工程学院 特此声明! 作者签名 : 2014 年 6 月 4 日 第 20 页共 20 页