06王胜

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1 第 31 卷 第 1 期 2012 年 01 月 地 理 科 学 进 展 PROGRESS IN GEOGRAPHY Vol.31, No.1 Jan., 2012 近 50 年 安 徽 省 气 候 舒 适 度 变 化 特 征 及 区 划 研 究 王 胜, 田 红, 谢 五 三, 唐 为 安, 丁 霞 ( 安 徽 省 气 候 中 心, 合 肥 ) 1 引 言 摘 要 : 利 用 安 徽 省 70 个 台 站 年 逐 日 平 均 气 温 风 速 和 相 对 湿 度, 根 据 气 候 舒 适 度 评 价 模 型, 计 算 得 到 安 徽 省 气 候 舒 适 度 时 空 分 布 特 征, 在 此 基 础 上 通 过 GIS 空 间 插 值 对 气 候 舒 适 度 进 行 综 合 区 划 和 评 价 结 果 表 明 : 安 徽 省 气 候 舒 适 度 有 明 显 的 季 节 变 化 和 区 域 分 布 特 征, 季 节 上 每 年 4-10 月 气 候 总 体 舒 适, 而 11 月 - 次 年 3 月 气 候 相 对 不 舒 适 ; 空 间 上 南 部 地 区 气 候 较 为 舒 适, 而 北 部 气 候 相 对 不 舒 适 在 气 候 变 暖 的 背 景 下, 年 气 候 舒 适 天 数 逐 年 增 多, 且 在 1986 年 左 右 存 在 一 次 显 著 性 增 多 的 突 变 ; 年 不 舒 适 日 数 明 显 减 少, 并 且 在 1997 年 左 右 也 发 生 一 次 显 著 性 减 少 的 突 变 综 合 区 划 显 示, 全 省 气 候 最 舒 适 区 主 要 位 于 沿 江 地 区 和 江 南 南 部, 而 气 候 最 不 舒 适 区 位 于 东 北 部 大 别 山 区 和 皖 南 山 区 关 键 词 : 舒 适 度 指 数 ; 时 空 分 布 ; 综 合 区 划 ; 安 徽 省 安 徽 省 地 处 暖 温 带 与 亚 热 带 过 渡 带, 主 要 气 候 特 点 是 : 季 风 明 显 四 季 分 明, 气 候 温 和 雨 量 适 中, 春 温 多 变 秋 高 气 爽, 梅 雨 显 著 夏 雨 集 中 [1-2] 全 省 地 势 西 南 高 东 北 低, 长 江 淮 河 横 贯 省 境, 将 全 省 划 分 为 平 原 江 淮 丘 陵 和 皖 南 山 区 三 大 自 然 区 域, 全 省 平 均 海 拔 高 度 为 125 m, 其 中 大 别 山 区 和 皖 南 山 区 地 形 起 伏 较 大 安 徽 旅 游 资 源 得 天 独 厚, 旅 游 开 发 潜 力 巨 大 举 世 闻 名 的 荣 膺 联 合 国 世 界 自 然 与 文 化 双 遗 产 和 世 界 地 质 公 园 三 顶 桂 冠, 山 下 的 古 村 落 西 递 宏 村 被 列 为 世 界 文 化 遗 产 名 录 2010 年 全 省 旅 游 经 济 已 超 千 亿, 约 占 GDP 的 10%, 旅 游 业 也 成 为 重 要 的 发 展 产 业 适 宜 的 气 候 条 件 不 仅 具 有 特 殊 的 景 观 功 能, 还 可 增 添 和 开 发 富 有 特 色 的 旅 游 内 容, 扩 展 旅 游 活 动 的 时 空 分 布 气 候 舒 适 度 作 为 评 判 旅 游 气 候 资 源 的 重 要 标 准, 它 以 人 类 机 体 与 近 地 大 气 之 间 的 热 交 换 原 理 为 基 础, 从 气 象 角 度 评 价 人 类 在 不 同 天 气 条 件 下 舒 适 感 的 一 项 生 物 气 象 指 标, 其 影 响 因 子 主 要 考 虑 气 温 湿 度 和 风 速 等 [3-6] 气 温 直 接 影 响 人 体 通 过 对 流 及 辐 射 的 显 热 交 换, 利 用 机 体 冷 热 感 受 器 可 以 对 冷 热 环 境 作 出 判 断 风 速 能 为 人 体 提 供 新 鲜 空 气, 加 快 人 体 对 流 散 热 和 蒸 发 散 热 环 境 湿 度 影 响 人 体 皮 肤 到 环 境 的 蒸 发 热 损 失 方 面 当 相 对 湿 收 稿 日 期 : ; 修 订 日 期 : 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( ); 淮 河 流 域 开 放 研 究 基 金 项 目 (HRM200805) 作 者 简 介 : 王 胜 (1978-), 男, 硕 士, 工 程 师, 主 要 从 事 气 候 影 响 评 估 气 候 变 化 方 面 的 业 务 和 科 研 工 作 [email protected] 页 度 在 70% 附 近 时, 可 以 保 证 人 体 蒸 发 过 程 稳 定 在 静 风 情 况 下, 靠 近 皮 肤 的 空 气 层 水 蒸 发 压 力 较 大, 易 造 成 人 体 不 适 ; 另 一 方 面, 相 对 湿 度 超 过 70% 且 湿 度 越 大 越 也 容 易 造 成 人 体 不 适 此 外, 当 人 们 对 环 境 冷 热 程 度 有 心 理 准 备 时, 对 该 环 境 的 期 望 就 会 降 低, 而 更 容 易 得 到 满 足 由 此 可 见, 任 一 因 素 都 不 能 单 独 衡 量 人 体 的 舒 适 与 否, 这 就 需 要 建 立 一 组 综 合 的 生 物 气 候 指 标 [7-8] 国 外 有 关 气 候 舒 适 度 研 究 始 于 1960 年 [4-5,7-10], 而 国 内 则 相 对 较 晚, 目 前 由 定 性 研 究 逐 渐 过 渡 到 定 量 研 究, 但 理 论 和 实 践 研 究 尚 待 深 入 之 前 中 国 学 者 对 旅 游 舒 适 度 研 究 多 集 中 在 某 一 城 市 或 旅 游 景 区 [11-16], 对 区 域 性 差 异 以 及 年 际 变 化 研 究 较 少 在 全 球 气 候 变 暖 的 背 景 下, 影 响 人 居 环 境 气 候 因 子 势 必 也 发 生 变 化 [17] 鉴 于 此, 本 文 利 用 安 徽 省 年 逐 日 气 象 要 素, 分 析 气 候 舒 适 度 空 间 分 布 差 异 及 多 年 变 化 特 征 ; 在 此 基 础 上, 利 用 DEM 数 据 对 安 徽 省 气 候 舒 适 度 进 行 区 划 评 价 利 用 本 文 研 究 成 果, 不 仅 可 以 掌 握 安 徽 省 各 地 旅 游 气 候 资 源 优 劣 以 及 旅 游 季 节 长 短, 还 可 为 旅 游 区 建 设 以 及 旅 游 资 源 开 发 提 供 信 息 支 撑 2 资 料 来 源 与 指 标 体 系 构 建 2.1 资 料 来 源 本 文 选 用 安 徽 省 70 个 气 象 台 站 年

2 1 期 王 胜 等 : 近 50 年 安 徽 省 气 候 舒 适 度 变 化 特 征 及 区 划 研 究 41 逐 日 平 均 气 温 平 均 风 速 和 平 均 相 对 湿 度 资 料, 部 分 缺 测 数 据 由 周 边 台 站 代 替 资 料 由 安 徽 省 气 象 档 案 馆 提 供, 由 于 气 象 站 点 空 间 分 布 均 匀, 且 兼 顾 不 同 地 形 状 况, 具 有 较 好 代 表 性, 能 满 足 研 究 需 要 安 徽 省 数 字 地 面 高 程 (DEM) 来 源 于 为 国 家 气 象 信 息 中 心 下 发 的 安 徽 省 1:5 万 地 理 信 息 数 据 2.2 指 标 体 系 构 建 气 候 舒 适 度 计 算 中 国 地 域 辽 阔, 气 候 类 型 多 样, 加 之 居 民 生 活 习 惯 和 经 济 承 受 能 力 的 不 同, 对 环 境 生 理 适 应 和 心 理 期 望 必 然 存 在 差 异 此 外, 安 徽 地 处 华 东 腹 地, 海 拔 总 体 不 高, 且 江 北 大 部 地 区 起 伏 小, 因 此 暂 不 考 虑 气 压 和 太 阳 辐 射 对 人 体 舒 适 的 影 响 根 据 环 境 卫 生 学 指 标 以 及 相 关 研 究 结 论 [17-21], 结 合 安 徽 省 气 候 特 征 及 人 文 习 俗, 以 平 均 气 温 24 相 对 湿 度 70% 和 平 均 风 速 2 m/s 作 为 人 体 最 舒 适 的 小 气 候 条 件, 构 建 气 候 舒 适 度 指 数 模 型 : SI = 0.68 T m Hu V (1) 式 中 :SI 为 人 体 舒 适 度 指 数 ;T m 为 平 均 气 温 ( ); Hu 为 平 均 相 对 湿 度 (%);V 为 平 均 风 速 (m/s) 计 算 出 的 SI 值 越 大, 表 明 气 候 越 不 舒 适 根 据 气 候 舒 适 度 序 列 概 率 分 布 以 及 安 徽 省 气 候 特 点, 采 用 WMO( 世 界 气 象 组 织 ) 极 端 气 候 事 件 计 算 推 荐 的 百 分 位 数 法, 将 年 全 省 70 个 台 站 逐 日 SI 值 序 列 ( 从 小 到 大 ) 按 前 10% 前 30% 前 70% 和 90% 分 位 值 划 分 阈 值, 由 此 划 分 安 徽 省 不 同 气 候 舒 适 度 指 数 等 级 范 围 ( 表 1) 气 候 舒 适 度 区 划 与 评 价 本 研 究 在 气 候 舒 适 度 综 合 区 划 过 程 中, 充 分 考 虑 地 形 因 子 对 气 象 要 素 的 影 响, 把 气 温 相 对 湿 度 和 风 速 和 GIS 空 间 分 析 技 术 结 合 起 来, 使 舒 适 度 区 划 栅 格 化, 提 高 了 精 度 (1) 气 温 网 格 化 : 由 于 气 象 站 点 分 布 点 状, 需 要 考 虑 气 温 水 平 方 向 内 插 ; 同 时 考 虑 气 温 垂 直 递 减 率 (-0.65 /100m), 因 而 利 用 DEM 数 据 在 垂 直 方 向 上 进 行 拟 合 通 过 ArcGIS 水 平 和 垂 直 方 差 插 值 即 可 得 到 全 省 气 温 空 间 分 布 图 层 级 别 SI 人 体 感 觉 1 级 SI 2.08 最 舒 适 2 级 2.08< SI 3.71 较 舒 适 (2) 相 对 湿 度 网 格 化 : 空 气 的 相 对 湿 度 受 温 度 和 海 拔 高 度 的 综 合 影 响, 因 此 插 值 过 程 中 要 考 虑 温 度 和 高 程 因 素 的 影 响 某 一 高 程 的 空 气 相 对 湿 度 由 以 下 公 式 求 得 [22] : r = r t t 0 7.5t z t z - β z (2) 式 中 :r 0 为 地 标 相 对 湿 度 ;t 0 为 地 表 温 度 ( );t z 为 高 温 z 处 的 温 度 ( );β z 为 常 数,β z = 1/5000m -1 因 此, 在 水 平 方 向 上 进 行 内 插, 然 后 在 垂 直 方 向 上 代 入 以 上 公 式 进 行 拟 合, 即 可 得 到 全 省 相 对 湿 度 空 间 分 布 图 层 (3) 风 速 网 格 化 : 丘 陵 和 山 区 风 向 和 风 速 常 因 山 脉 阻 挡 而 改 变, 关 系 比 较 复 杂, 暂 不 考 虑 高 程 对 风 速 的 影 响, 通 过 ArcGIS 直 接 进 行 内 插 即 可 得 到 全 省 平 均 风 速 空 间 分 布 图 层 加 权 综 合 评 价 法 的 计 算 公 式 为 : n V j = Wi D ij (3) i = 1 式 中 :V j 是 评 价 因 子 的 总 值 ;W i 是 指 标 i 的 权 重 ; D ij 是 对 于 因 子 j 的 指 标 i 的 归 一 化 值 ;n 是 评 价 指 标 个 数 3 结 果 分 析 3.1 气 候 舒 适 度 基 本 分 布 特 征 月 分 布 特 征 表 1 气 候 舒 适 度 指 数 等 级 划 分 表 Tab.1 Grade standards of climate comfort degree index 图 1 是 年 安 徽 省 月 平 均 适 度 指 数 和 不 同 等 级 月 平 均 舒 适 度 日 数 的 分 布 由 图 1a 可 见, 全 省 月 平 均 舒 适 度 指 数 4-10 月 较 小, 表 明 气 候 相 对 舒 适, 其 中 6 月 最 小 (2.71); 其 他 各 月 平 均 舒 适 度 指 数 较 大, 即 气 候 相 对 不 舒 适, 其 中 1 月 最 大 (14.38) 由 图 1b 可 见, 月 平 均 舒 适 (1~2 级, 下 同 ) 日 数 年 内 分 布 不 均,4-10 月 相 对 较 多, 其 中 6 月 最 多 (24.2 天 ), 而 1-2 月 以 及 12 月 无 最 舒 适 (1 级, 下 同 ) 记 录 出 现 ; 月 平 均 正 常 气 候 (3 级, 下 同 ) 日 数 呈 双 峰 型 分 布, 峰 值 分 别 出 现 在 4 月 (23.6 天 ) 和 10 月 (24.1 天 ), 而 1-2 月 和 12 月 较 少 ; 月 平 均 不 舒 适 (4~5 级 ) 日 数 以 1-3 月 及 月 较 多, 而 5-9 月 无 气 候 最 不 3 级 3.71< SI 正 常 4 级 10.40< SI 较 不 舒 适 5 级 SI >14.34 最 不 舒 适

3 42 地 理 科 学 进 展 31 卷 舒 适 (5 级 ) 记 录 出 现 总 体 来 看, 安 徽 省 4-10 月 气 3.2 气 候 舒 适 度 指 数 年 际 变 化 趋 势 候 总 体 舒 适, 为 安 徽 省 旅 游 最 佳 季 节, 而 冬 半 年 (11 图 3 是 年 安 徽 省 气 候 舒 适 日 数 正 月 - 次 年 3 月 ) 气 候 总 体 不 舒 适, 不 适 宜 外 出 旅 行 常 日 数 和 不 舒 适 日 数 线 性 倾 向 率 空 间 分 布 由 图 空 间 分 布 特 征 可 见, 年 舒 适 日 数 全 省 各 地 线 性 趋 势 均 为 正 值, 表 图 2 是 年 安 徽 省 年 均 气 候 舒 适 日 明 舒 适 度 日 数 均 有 增 多 趋 势, 线 性 倾 向 率 至 江 数 正 常 日 数 和 不 舒 适 日 数 空 间 分 布 年 均 气 候 舒 淮 之 间 东 部 8.0~11.4 d/10a( 明 光 ), 大 别 山 区 和 江 南 适 日 数 沿 淮 至 沿 江 中 东 部 97( 广 德 )~108 天, 江 南 大 部 0.7( ) ~5.0 d/10a, 其 他 地 区 5.0~7.0 d/ 南 部 116~128 天 ( ), 其 他 地 区 108~116 天 ; 年 10a; 趋 势 系 数 除 太 平 和 外, 全 省 绝 均 气 候 舒 适 度 正 常 日 数 129( )~140 天, 江 大 部 分 地 区 均 超 过 0.35, 即 增 多 趋 势 通 过 99% 的 极 淮 之 间 南 部 至 沿 江 地 区 150~165 天 ( 望 江 ), 其 他 地 显 著 性 检 验 年 气 候 正 常 日 数 除 江 南 西 南 部 有 线 区 140~150 天 ; 年 均 气 候 不 舒 适 日 数 114~ 性 增 多 趋 势 外, 其 他 绝 大 部 地 区 呈 减 少 趋 势, 其 中 126 天 ( 和 ), 江 淮 之 间 沿 江 西 部 和 江 南 大 和 江 淮 之 间 中 东 部 减 幅 最 大, 线 性 倾 向 率 部 93( )~102 天 年 平 均 舒 适 度 指 数 空 间 分 布 达 -3.0~-5.5 d/10a( ); 趋 势 系 数 绝 对 值 江 表 明, 沿 大 别 山 区 和 皖 南 山 区 5.80~6.39( 岳 淮 之 间 大 部 和 沿 江 东 部 超 过 0.27, 即 减 少 趋 势 通 过 西 ), 沿 江 大 部 和 江 南 南 部 5.08( 太 湖 )~5.60, 其 他 地 95% 的 显 著 性 检 验 年 不 舒 适 日 数 全 省 各 地 均 有 区 5.60~5.80 总 体 来 看, 安 徽 省 南 部 地 区 气 候 较 线 性 减 少 趋 势, 倾 向 率 江 淮 之 间 至 沿 江 东 部 -5.0~ 为 舒 适, 气 候 环 境 相 对 较 好, 而 北 部 气 候 不 舒 适 趋 -6.1 d/10a( 明 光 ), 大 别 山 区 和 江 南 南 部 -1.5~-3.5 d/ 多, 气 候 环 境 相 对 较 差 10a( 太 平 ), 其 他 地 区 -3.5~-5.0 d/10a; 趋 势 系 数 绝 a. 月 平 均 舒 适 度 指 数 b. 不 同 等 级 月 平 均 舒 适 度 日 数 舒 适 度 指 数 舒 适 度 指 数 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 份 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 月 份 图 年 安 徽 省 月 平 均 舒 适 度 指 数 (a) 和 不 同 等 级 月 平 均 舒 适 度 日 数 (b) Fig.1 The monthly mean index (a) and days of different classified degrees (b) of climate comfort during a. 年 均 气 候 舒 适 日 数 寿 县 长 丰 滁 州 繁 昌 县 铜 陵 南 陵 宣 州 广 德 舒 适 日 数 太 湖 安 庆 泾 县 <108 望 江 石 台 108~ ~ ~120 >120 b. 年 均 气 候 正 常 日 数 c. 年 均 气 候 不 舒 适 日 数 濉 溪 宿 州 灵 璧 凤 台 凤 阳 嘉 山 定 远 寿 县 长 丰 滁 州 寿 县 长 丰 滁 州 来 安 六 安 肥 西 霍 山 舒 城 繁 昌 县 庐 江 无 为 繁 昌 县 铜 陵 南 陵 宣 州 广 德 铜 陵 南 陵 宣 州 广 德 正 常 日 数 太 湖 安 庆 泾 县 不 舒 适 日 数 太 湖 安 庆 泾 县 <135 望 江 <102 石 台 望 江 石 台 135~ ~ ~ ~ ~ ~120 >150 >120 图 年 安 徽 省 年 均 气 候 舒 适 日 数 (a) 正 常 日 数 (b) 和 不 舒 适 日 数 (c) 空 间 分 布 Fig.2 Distribution of the average number of days with comfortable (a), normal (b) and uncomfortable (c) climate during

4 M-K 统 计 量 M-K 统 计 量 M-K 统 计 量 期 王 胜 等 : 近 50 年 安 徽 省 气 候 舒 适 度 变 化 特 征 及 区 划 研 究 43 对 值 除 太 平 和 霍 山 外, 全 省 绝 大 部 分 地 区 均 超 过 0.35, 即 减 少 趋 势 通 过 99% 的 极 显 著 性 检 验 图 4 是 安 徽 省 不 同 级 别 舒 适 度 平 均 日 数 Mann-Kendall 突 变 检 验 由 图 4a 可 见,UF( 正 序 列 ) 总 体 呈 上 升 趋 势, 表 明 1961 年 以 来 全 省 年 均 气 候 舒 适 日 数 一 直 呈 增 多 趋 势, 并 且 在 1986 年 左 右 出 现 突 变, 由 UF 线 可 知, 这 种 增 多 趋 势 通 过 95% 的 显 著 性 检 验 年 均 气 候 正 常 日 数 总 体 上 呈 减 少 趋 势, 并 且 在 1969 年 存 在 一 次 突 变, 突 变 后 减 少 趋 势 显 著 ( 图 4b) 年 均 气 候 不 舒 适 日 数 年 变 化 趋 势 不 明 显,1976 年 之 后 一 直 呈 减 少 趋 势, 特 别 是 在 1997 年 左 右 出 现 突 变, 由 UF 线 及 线 可 知, 这 种 减 少 趋 势 通 过 95% 的 显 著 性 检 验 ( 图 4c) 3.3 气 候 舒 适 度 综 合 区 划 利 用 年 安 徽 省 逐 日 平 均 气 温 日 平 均 风 速 和 日 相 对 湿 度 资 料, 分 别 计 算 冬 季 ( 上 年 12 月 - 当 年 2 月 ) 春 季 (3-5 月 ) 夏 季 (6-8 月 ) 和 秋 季 (9-11 月 ) 平 均 气 温 平 均 相 对 湿 度 和 平 均 风 速 利 用 安 徽 省 DEM 数 据 将 上 述 气 象 要 素 水 平 和 垂 直 方 面 插 值 成 为 连 续 的 空 间 网 格 数 据, 根 据 气 候 舒 适 度 模 型 进 行 栅 格 运 算, 得 到 四 季 气 候 舒 适 度 指 数 图 层 对 四 季 指 数 图 层 等 权 重 综 合 加 权 平 均, 得 到 安 徽 省 气 候 舒 适 度 综 合 区 划 图 ( 图 5) 由 图 5 可 见 :1 气 候 最 舒 适 区 位 于 沿 江 地 区 和 江 南 南 部 因 为 上 述 地 区 四 季 平 均 气 温 高, 尤 其 是 夏 秋 季 气 温 最 接 近 24 的 最 佳 体 感 温 度 ; 四 季 平 均 风 速 均 较 小, 且 接 近 2 m/s 的 最 佳 体 感 风 ; 虽 然 平 均 相 对 湿 度 总 体 大 于 70% 的 最 佳 体 感 湿 度, 但 气 候 仍 最 舒 适, 是 安 徽 省 内 最 佳 旅 游 气 候 区 2 气 候 舒 适 区 主 要 位 于 江 淮 之 间 和 江 南 中 部 上 述 区 域 四 季 平 均 气 温 相 对 较 高, 日 平 均 风 速 较 小, 且 接 近 2.0 m/ s 的 最 佳 体 感 风 速 频 次 较 多 ; 平 均 相 对 湿 度 接 近 体 感 湿 度, 故 气 候 舒 适 3 气 候 一 般 区 主 要 位 于 南 部 和 沿 淮 地 区 这 些 区 域 四 季 平 均 气 温 中 等, 平 均 风 速 总 体 略 大 于 2.0 m/s, 平 均 相 对 湿 度 接 近 70% 的 体 感 湿 度, 因 此 气 候 舒 适 条 件 一 般 4 气 候 不 舒 适 区 主 要 位 于 北 部 由 于 北 部 四 季 平 均 气 温 均 较 低, 尤 其 是 冬 季 气 温 最 低, 远 低 于 24 的 最 佳 体 感 温 度 ; 平 均 风 速 总 体 大 于 2 m/s 的 最 佳 体 感 风 速 ; 尽 管 平 均 相 对 湿 度 接 近 70% 体 感 湿 度, 但 气 候 仍 不 舒 适 5 气 候 最 不 舒 适 区 主 要 位 于 舒 适 日 数 线 性 倾 向 率 < ~ ~ ~0.8 >0.8 a. 年 气 候 舒 适 日 数 寿 县 长 丰 滁 州 繁 昌 县 铜 陵 南 陵 宣 州 太 湖 安 庆 泾 县 望 江 石 台 广 德 b. 年 气 候 正 常 日 数 c. 年 气 候 不 舒 适 日 数 寿 县 长 丰 滁 州 寿 县 长 丰 滁 州 霍 山 舒 城 无 为 繁 昌 县 庐 江 繁 昌 县 铜 陵 南 陵 宣 州 广 德 潜 山 不 舒 适 日 数 潜 山 铜 陵 南 陵 宣 州 广 德 正 常 日 数 铜 陵 铜 陵 线 性 倾 向 率 线 性 倾 向 率 太 湖 安 庆 泾 县 太 湖 安 庆 泾 县 <-0.30 <-0.50 望 江 石 台 -0.30~ ~-0.45 望 江 石 台 -0.25~ ~ ~ ~-0.35 >-0.15 >-0.35 图 年 安 徽 省 年 气 候 舒 适 日 数 (a) 正 常 日 数 (b) 和 不 舒 适 日 数 (c) 线 性 倾 向 率 空 间 分 布 Fig.3 Linear trend rate of comfortable climate days (a), normal climate days (b), uncomfortable climate days (c) during 统 计 量 年 份 UF UB 3 UF UB 3 UF 统 计 量 年 份 图 4 安 徽 省 年 均 气 候 舒 适 日 数 (a) 正 常 日 数 (b) 和 不 舒 适 日 数 (c) M-K 检 验 Fig.4 M-K test results of comfortable climate days (a), normal climate days (b) and uncomfortable climate days within a year 统 计 量 年 份 UB

5 44 地 理 科 学 进 展 31 卷 气 候 最 不 舒 适 区 气 候 不 舒 适 区 气 候 一 般 区 气 候 舒 适 区 气 候 最 舒 适 区 东 北 部 大 别 山 和 皖 南 山 区 由 于 上 述 地 区 四 季 平 均 气 温 均 为 全 省 最 低, 平 均 风 速 总 体 也 大 于 2.0 m/ s, 此 外 大 别 山 区 和 皖 南 山 区 相 对 湿 度 也 远 大 于 70% 最 佳 体 感 湿 度, 因 此 气 候 最 不 舒 适 4 结 论 与 讨 论 蒙 城 界 首 利 辛 嘉 山 阜 阳 凤 阳 临 泉 凤 台 淮 南 阜 南 颍 上 来 安 定 远 滁 州 寿 县 长 丰 合 肥 和 县 马 鞍 山 肥 西 巢 湖 含 山 六 安 无 为 县 舒 城 庐 江 霍 山 繁 昌 铜 陵 县 南 陵 宣 州 广 德 铜 陵 泾 县 安 庆 太 湖 望 江 东 至 宿 松 图 5 安 徽 省 气 候 舒 适 度 综 合 区 划 Fig.5 Comprehensive zoning of climate comfort degree in Anhui 本 文 利 用 安 徽 省 近 50 年 逐 日 气 象 要 素 资 料, 计 算 得 到 气 候 舒 适 度 指 数 并 进 行 分 级, 分 析 其 时 空 分 布 特 征 及 变 化 规 律 在 此 基 础 上, 对 全 省 气 候 舒 适 度 进 行 综 合 区 划 (1) 从 各 月 分 布 来 看, 安 徽 省 气 候 舒 适 度 指 数 4-10 月 较 小, 表 明 气 候 总 体 舒 适, 其 中 6 月 全 省 平 均 舒 适 日 数 达 24.2 天, 为 全 年 最 舒 适 的 月 份 ; 冬 半 年 (11 月 - 次 年 3 月 ) 舒 适 度 指 数 相 对 较 大, 表 明 气 候 相 对 不 舒 适, 其 中 1 月 平 均 不 舒 适 日 数 达 30 天, 为 全 年 最 不 舒 适 的 月 份 总 体 来 看, 安 徽 省 4-10 月 气 候 条 件 较 为 舒 适, 适 宜 各 项 旅 游 活 动 的 开 展 ; 而 冬 半 年 气 候 主 要 以 冷 不 舒 适 为 主, 不 宜 各 类 户 外 活 动 (2) 从 空 间 分 布 来 看, 大 别 山 区 和 江 南 大 部 地 区 气 候 舒 适 日 数 较 多, 其 他 地 区 相 对 较 少 ; 气 候 正 常 日 数 以 江 淮 之 间 南 部 和 沿 江 地 区 较 多, 最 少 ; 气 候 不 舒 适 日 数 北 多 南 少 总 体 来 看, 安 徽 省 南 部 地 区 气 候 较 舒 适, 北 部 地 区 气 候 相 对 不 舒 适 (3) 从 线 性 变 化 趋 势 看, 年 气 候 舒 适 日 数 全 省 各 地 均 有 一 致 性 增 多 趋 势, 其 中 至 江 淮 之 间 东 石 台 部 线 性 倾 向 率 最 大, 为 8.0~11.4 d/10a, 趋 势 系 数 分 析 表 明, 全 省 绝 大 部 分 地 区 增 多 趋 势 均 通 过 99% 的 极 显 著 检 验 ; 年 气 候 正 常 日 数 和 年 不 舒 适 日 数 全 省 各 地 总 体 都 呈 减 少 趋 势, 其 中 年 不 舒 适 日 数 江 淮 之 间 至 沿 江 东 部 减 少 趋 势 最 大, 为 -5.0~-6.1 d/10a, 并 且 绝 大 部 地 区 减 少 趋 势 通 过 99% 的 极 显 著 性 检 验 (4) 从 M-K 突 变 检 验 来 看,1961 以 来 全 省 年 均 气 候 舒 适 日 数 一 直 呈 增 多 趋 势, 并 且 在 1986 年 左 右 出 现 突 变, 突 变 后 增 多 趋 势 更 加 显 著 ; 年 均 气 候 正 常 日 数 在 1969 年 左 右 发 生 突 变, 突 变 后 减 少 趋 势 显 著 年 均 气 候 不 舒 适 日 数 1976 年 之 后 一 直 有 减 少 趋 势, 在 1997 年 左 右 存 在 突 变, 突 变 后 减 少 趋 势 显 著 (5) 从 气 候 舒 适 度 综 合 区 划 结 果 来 看, 全 省 气 候 最 舒 适 区 主 要 位 于 沿 江 地 区 和 江 南 南 部 ; 气 候 舒 适 区 主 要 位 于 江 淮 之 间 和 江 南 中 部 ; 气 候 一 般 区 主 要 位 于 南 部 和 沿 淮 地 区 ; 气 候 不 舒 适 区 主 要 位 于 北 部 ; 气 候 最 不 舒 适 区 位 于 东 北 部 大 别 山 区 和 皖 南 山 区 上 述 研 究 表 明, 受 地 理 位 置 纬 度 和 地 形 因 子 等 综 合 因 素 的 影 响, 安 徽 省 南 部 和 北 部 山 区 和 平 原 气 候 舒 适 度 有 明 显 异 常 本 文 采 用 GIS 网 格 化 插 值, 体 现 了 各 个 地 区 间 舒 适 程 度 的 自 然 过 渡, 使 得 评 价 结 果 更 加 精 细 气 候 因 子 是 旅 游 环 境 评 价 的 基 本 因 子 之 一 气 候 舒 适 感 除 受 气 温 湿 度 风 影 响 外, 还 受 气 压 和 太 阳 辐 射 的 影 响 气 压 主 要 是 通 过 氧 分 压 影 响 人 体, 当 氧 分 压 降 低 到 一 定 程 度 后 人 体 就 会 因 缺 氧 而 感 到 不 适 ; 此 外, 随 着 海 拔 的 升 高, 大 气 厚 度 降 低, 对 太 阳 紫 外 线 的 削 弱 小, 皮 肤 受 紫 外 线 辐 射 容 易 灼 伤 因 此, 在 山 脉 较 多 海 拔 较 高 的 大 别 山 区 和 皖 南 山 区 地 区, 下 一 步 有 必 要 根 据 具 体 的 地 形 情 况 把 气 压 和 太 阳 辐 射 作 为 气 候 舒 适 度 评 价 因 子 加 以 考 虑 参 考 文 献 [1] 刘 凤 舞. 安 徽 省 防 汛 抗 旱 气 象 手 册. 北 京 : 气 象 出 版 社, 1998: [2] 翟 武 全. 中 国 气 象 灾 害 大 典 安 徽 卷. 北 京 : 气 象 出 版 社, 2007: 1-2. [3] 张 书 余. 城 市 环 境 气 象 预 报 技 术. 北 京 : 气 象 出 版 社, 2002: [4] Terjung W H. Physiologic climates of the contentious United States: A bioclimatic classification based on man. Annals of the Association of American Geographers, 1966, 5(1): [5] Oliver J E. Climate and man s environment: An intro-

6 1 期 王 胜 等 : 近 50 年 安 徽 省 气 候 舒 适 度 变 化 特 征 及 区 划 研 究 45 duction to applied climatology. New York: John Wiley& Sons. Inc, 1973: [6] 吴 普, 席 建 超, 葛 全 胜. 中 国 旅 游 气 候 学 研 究 综 述. 地 理 科 学 进 展, 2010, 29(2): [7] Toftum J, Jorgensen A S, Fanger P O. Upper limits of air humidity for preventing warm respiratory discomfort. Energy and building, 1998, 28: [8] Berglund L, Cain W S. Perceived air quality and the thermal environment. In: Proceedings of IAQ '89: The Human Equation: Health and Comfort. Atlanta, GA, American Society of Heating, Ventilating and Air-Conditioning Engineers, 1989: [9] Brag A L F, Zanobetti A, Schwartz J. The effect of weather on respiratory and cardiovascular deaths in 12 U. S. cities. Environ Health Perspec, 2002, 110(9): [10] Thom E C. A new concept for cooling degree days. Air-Condition: Heat &Ventilation, 1957(54): [11] 徐 大 海, 朱 蓉. 人 对 温 度 湿 度 风 速 的 感 觉 与 着 衣 指 数 的 分 析 研 究. 应 用 气 象 学 报, 2000, 11(4): [12] 刘 梅, 于 波, 姚 克 敏. 以 热 量 平 衡 为 基 础 的 体 感 温 度 模 型 及 气 候 要 素 的 效 应 分 析. 南 京 气 象 学 院 学 报, 2001, 24(3): [13] 任 健 美, 牛 俊 杰, 胡 彩 虹, 等. 五 台 山 旅 游 气 候 及 其 舒 适 度 评 价. 地 理 研 究, 2004, 23(6): [14] 王 明 娜, 孙 彦 坤. 哈 尔 滨 地 区 冬 季 旅 游 气 候 舒 适 度 模 糊 综 合 评 判. 东 北 农 业 大 学 学 报, 2008, 39(2): [15] 赵 小 艳, 申 双 和, 孙 虎 声. 南 京 旅 游 气 候 舒 适 度 的 探 讨. 南 京 气 象 学 院 学 报, 2008, 31(2): [16] 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, 2009, 28(5): [17] 杨 建 明. 全 球 气 候 变 化 对 旅 游 业 发 展 影 响 研 究 综 述. 地 理 科 学 研 究 进 展, 2010, 29(8): [18] 孔 邦 杰, 李 军, 黄 敬 峰. 山 地 旅 游 区 气 候 舒 适 度 的 时 空 特 征 分 析. 气 象 科 学, 2007, 27(3): [19] 陆 鼎 煌. 颐 和 园 夏 季 小 气 候. 见 : 宋 兆 民 主 编. 中 国 林 业 气 象 文 集. 北 京 : 气 象 出 版 社, 1989: [20] 王 汶, 鲁 旭. 基 于 GIS 的 人 居 环 境 气 候 舒 适 度 评 价 : 以 河 南 省 为 例. 遥 感 信 息, 2009(2): [21] 吴 兑, 邓 雪 娇. 环 境 气 象 学 与 特 种 气 象 预 报. 北 京 : 气 象 出 版 社, 2001: [22] 王 汶, 鲁 旭. 基 于 GIS 的 人 居 环 境 气 候 舒 适 度 评 价 : 以 河 南 省 为 例, 遥 感 信 息, 2009(2): A Study on Variations and Comprehensive Zoning of Climate Comfort Degree in Anhui Province in the Past 50 Years WANG Sheng, TIAN Hong, XIE Wusan, TANG Weian, DING Xia (Anhui Climate Center, Hefei , China) Abstract: Based on data of daily average temperature, average wind velocity and average relative humidity in 70 observatories in Anhui Province from 1961 to 2010, the spatial-temporal distribution of climate comfort degree was calculated by the model of climate comfort degree index. The comprehensive zoning and evaluation was done by using of spatial interpolation techniques of Geographic Information System. The results show that the temporal and spatial distribution of climate comfort degree is significantly different in Anhui. The climatic condition is relatively comfortable from April to October in general, yet uncomfortable in wintertime mainly from November to next March; the climate comfort degree in the southern part of the region is better than in the northern part. Since the 1960s, the annual climate comfortable days have obviously increased in general under global warming, and the linear increasing trend once mutated around 1986 at 95% level; however, the annual climate uncomfortable days have obviously decreased, and the linear decreasing trend mutated around 1997 at 95% level. Comprehensive zoning shows that the best comfortable climate regions are mainly located in the southern part of Jiangnan and areas along the Yangtze River; while the northeast of Huaibei Region, Dabie Mountains and mountainous areas of South Anhui are the most uncomfortable areas in terms climate. Key words: climate comfort degree; spatial-temporal distribution; comprehensive zoning; Anhui Province 本 文 引 用 格 式 : 王 胜, 田 红, 谢 五 三, 等. 近 50 年 安 徽 省 气 候 舒 适 度 变 化 特 征 及 区 划 研 究. 地 理 科 学 进 展, 2012, 31(1):