第３９卷 第２期２０２１年４月
干 旱 气 象
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．２
Ａｐｒｉｌ
，２０２１卢 山，郭 勇，郑江平，等．云贵高原３个旅游城市气候舒适度及其康养效应研究［Ｊ］．干旱气象，２０２１，３９（２）：３１７－３２５，［ＬＵＳｈａｎ，ＧＵＯＹｏｎｇ，ＺＨＥＮＧＪｉａｎｇｐｉｎｇ，ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｎＣｌｉｍａｔｅＣｏｍｆｏｒｔＤｅｇｒｅｅａｎｄＩｔｓＨｅａｌｔｈＣａｒｅＥｆｆｅｃｔｉｎＴｈｒｅｅＴｏｕｒｉｓｔＣｉｔｉｅｓｏｆＹｕｎｎａｎ－ＧｕｉｚｈｏｕＰｌａｔｅａｕ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｒｉｄＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０２１，３９（２）：３１７－３２５］，ＤＯＩ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０２１）－０２－０３１７ 云贵高原３个旅游城市气候舒适度
及其康养效应研究
卢 山１，２，郭 勇３，郑江平４，王式功１
，５
（１．成都信息工程大学大气科学学院，环境气象与健康研究院，四川 成都 ６１０２２５；２．山东省沂水县气象局，山东 沂水 ２７６４００；３．贵州省民政厅，贵州 贵阳 ５５０００４；
４．中国气象局公共气象服务中心，北京 １０００８１；
５．遵义院士工作中心，气候环境与医疗康养重点实验室，贵州 遵义 ５６３０００）
摘 要：针对健康旅游发展需求，利用云南省丽江市、贵州省习水市和锦屏县历年逐日地面气象观测资料，采用基于“黄金分割法”的人体舒适度指数和等级划分方法，对３个著名旅游城市的气候舒适度特征进行分析。在此基础上，采用集中期、集中度指标，探析３地广义舒适期的集中程度和时段的互补效应，并结合当地相关疾病资料，初步探究其气候康养效应。结果表明：丽江市与习水市广义舒适期长，分别集中在２—１１月和３—１１月，且夏季各月气候舒适程度高、呼吸系统发病人数少，气候康养效应明显。锦屏县属于春、秋气候舒适型，４、５、９月和１０月的气候舒适程度高，且在广义舒适期内各类疾病发病率相对低。总之，上述３地夏季对呼吸系统疾病的康养效应最好，循环系统 疾病次之，且３地最佳气候舒适期及其康养效应在时间上具有互补性，拥有气候康养旅游集的潜在优势。这些成果可为游客针对自身状况，恰当择机、择时去上述３地进行康养旅游提供一定参考。关键词：云贵高原；气候舒适度；黄金分割法；气候康养
文章编号：１００６－７６３９（２０２１）０２－０３１７－０９ ＤＯＩ：１０．１１７５５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－７６３９（２０２１）－０２－０３１７中图分类号：Ｐ４９ 文献标志码：Ａ
收稿日期：２０２０－０５－１２；改回日期：２０２０－１０－２７
基金项目：中国气象局２０１９年气象软科学重点项目（２０１９ＺＤＩＡＮＸＭ０９）、中国气象局公共服务中心２０２０年度创新基金重点项目
（Ｋ２０２００１０）和临沂市气象局自立课题（２０１９ｌｙｑｘ０８）共同资助
作者简介：卢山（１９９２—），男，硕士生，助理工程师，主要从事医疗气象学方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：１３５１３９９５９６＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通信作者：郭勇（１９７９—），男，高级农艺师，主要从事养老大数据、气候变化与健康养老方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｙｃａｕ＠ｑｑ．ｃｏｍ。
引 言
随着人们生活水平的提高、健康意识的增强以及人口老龄化的加剧，“健康旅游”近年来发展迅速。２０１７年，国家卫计（健）委等５部门印发了《关于促进健康旅游发展的指导意见》。ＧＷＩ（ＧｌｏｂａｌＷｅｌｌｎｅｓｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）发布的全球健康经济监测报告显示，２０１７年全球健康旅游市场规模达６３９０亿美元，且２０１５—２０１７年年增长率为６．５％，是旅游业总体增长率的２倍多。因此，为了适应健康旅游产业快速发展的需求，开展康养旅游地的气候舒适度研究，根据气候舒适度的季节变化状况，为康养旅游人提供气候康养旅游地和最佳时段的合理化建议，将有助于促进健康旅游产业的持续和
深圳义乌小商品城高质量发展。
关于气候舒适度评价方法研究已有百余年，形
成了一些常用的评价方法和模型［１－５］
。早在２０世
纪２０年代，利用经验模型进行气候舒适度评价的方
式就已出现［６］。１９５９年，ＴＨＯＭ提出不舒适度指数［７］后，就逐渐演变为一些旅游景点常用的气候舒
适程度评价方式。此后，一些具有针对性的评价模
型相继产生，如适用于冷环境的人体风寒指数［
８］以及综合多学科的ＵＴＣＩ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｈｅｒｍａｌｃｌｉｍａｔｅ
ｉｎｄｅｘ，通用热气候指数）［３，９］等。近年来，利用人体
舒适度指数（ｃｏｍｆｏｒｔｉｎｄｅｘｏｆｈｕｍａｎｂｏｄｙ，ＩＣＨＢ
）经验公式［１０－１２］或者综合舒适指数［１３－１６］分析各地区气候
舒适度的时空分布特征颇为常见。可是，以上评价方法多为针对某一地区或有限区域而研发的经验公
式，理论依据不够充分，普适性有限。为此，以“体感温度”（人体在裸露时皮肤所感受到的冷热情况）为基础，以“最佳舒适温度”为“冷不舒适”和“热不舒适”的分界线，基于“黄金分割法”的人体舒适度
指数及等级划分方法［１７－１９］弥补了这一不足。该方
法综合了多种气象要素影响，且对纬度、季节和海拔高度产生的影响进行了恰当的修正，理论基础和物理依据清晰，普适性更强。
受全球气候变化的影响，极端天气与气候事件明显增加，其对相关疾病的影响日趋凸显。研究表明，大幅度降温、降压或者高温、高压天气易诱发心
脑血管疾病［２０］
。当高温天气出现时，６０岁以上循环系统疾病患者的就诊率明显升高［２１］。呼吸系统疾病在冬春季呈现明显的高发态势［
２２］
，由其导致的死亡率在冬季显著高于夏季［２３］
。受病原体生存环
境的季节性差异影响，消化系统疾病具有夏季高发
的特点［２４］。为了有效规避常见疾病高发季节、高发
地带来的健康风险，越来越多的中老年人选择“候鸟式”康养旅游（居），以达到趋利避害之目的。因此，气候及生态环境优越地区尤其著名旅游区的康养效应亟待挖掘。
云贵高原因其得天独厚的气候生态条件吸引着无数中外游客慕名前往。云南省丽江市、贵州省习水市和锦屏县分别处在云贵高原的西部、东部边缘和东北部，且３地的海拔高度差异明显，气候康养资源存在互补的可能。据统计，丽江市、习水市和锦屏县２０１８年接待游客人次分别同比增长１４％、６２％和２６％，全年旅游收入分别增长２１％、４５％和２５％，３地的旅游服务业近年来发展迅猛。因此，本文采用基于“黄金分割法”的人体舒适度指数及等级划分方法，对上述３地气候舒适度的时间分布特征进行分析与评价，在此基础上结合相关疾病资料，
探究３地的气候康养效应，
旨在为３地康养旅游（居）人择时、择线提供重要参考。
１ 资料和方法
１．１ 资 料
选取３地建站开始（丽江市１９５２年、习水市１９５８年、锦屏县１９７０年）至２０１７年逐日地面气象要素观测资料，主要包括气温、风速、降水量和相对湿度等。以上资料来自Ｃ
ＩＭＩＳＳ数据库，所有数据均经过严格质量控制，包括极值检验、时间一致性检验和各要素间的协调性检验等，对错误数据和超出当地气候学范围的奇异数据予以剔除，并通过空间插值法进行合理填补。统计发现，３站气象要素数据的缺测率均低于０．５％，对个别缺测数据进行了恰当插补。
另外，利用贵州省锦屏县２０１６—２０１７年、习水市２耳朵眼炸糕
０１５—２０１６年所有新农合门诊数据以及云南省丽江市古城区人民医院２０１６—２０１７年全部门诊数据，主要常见病类型有：呼吸系统疾病（气管炎、支气管炎和哮喘等）、循环系统疾病（冠心病、急性脑血管病、心律失常和心肌梗死等）、消化系统疾病（肠胃炎和细菌性痢疾等）。以上疾病资料均经当地卫健部门进行了严格的质控处理，已去除录入错误、重复和复诊等条目。１．２ 方 法
１．２．１ 基于“黄金分割法”的人体舒适度指数和分级
基于“黄金分割法”的人体舒适度指数，是将人体平均温度与黄金分割率的乘积（即３６．７５×０．６１８≈２２．７℃）作为南北回归线（２３．５°Ｓ—２３．５°Ｎ）内人体感觉最舒适的环境温度，而位于南北回归线以外的地区，伴随着纬度和海拔高度的变化，某月的人体
人类首次拍到魔鬼最适宜温度可订正为下式［１７］
：
Ｔｓ＝２
２．７［１．０－０．３ｓｉｎ（φ－２３．５°）］－｜０．３ｃｏｓ［１５°（Ｍ－１）］｜－２．０ｔａｎ（Ｈ／１００）°（１）
式中：Ｔｓ（℃）为人体最佳舒适温度；φ为纬度；Ｍ为月份；Ｈ（ｍ）为海拔高度（仅订正５００ｍ以上的地区）。此公式的后两项分别为季节效应项和海拔高度调整项，修正了因季节和海拔高度变化而造成的气候差异性，具有广泛的适用性。
在上述基础上，结合相对湿度、降水量、风速等要素对环境温度的影响，体感温度的计算公式
如下［１７］
：
当Ｔａ≥Ｔｓ
时，Ｔｇ＝Ｔａ＋Ａ｛ｅｘｐ［０．０５（Ｔａ－Ｔｓ）（ＲＨ－ＲＨｓ）］－１｝－０．０３（Ｔａ－Ｔｓ
）
Ｖ（２） 当Ｔａ＜Ｔｓ时，
Ｔｇ＝Ｔａ－Ａ｛ｅｘｐ［０．０１３（Ｔｓ－Ｔａ）（ＲＨ－ＲＨｓ）］－１｝－０．０１（Ｔｓ－Ｔａ
）Ｖ（３）
式中：Ｔｇ（℃）为体感温度；Ｔａ（℃）为日平均气温；系数Ａ＝３６．７５×（１－０．６１８）≈１
４；ＲＨ（％）为相对湿度；ＲＨｓ（％）为最适相对湿度（无降水时，ＲＨｓ＝
０．５；有降水时，ＲＨｓ＝
０．６１８）；Ｖ（ｍ·ｓ－１）为平均风速。８
１３干 旱 气 象
３９卷
通过以上方法求算日平均体感温度，并基于体感温度定义人体舒适度等级，分别为严寒、寒冷、冷、
微冷、凉、凉爽、舒适、微热、热、炎热和酷热１１个等级；根据人体感受划分为冷不舒适（包括微冷、冷、寒冷和严寒４个等级）、广义舒适（包括微热、舒适、凉爽和凉４个等级）和热不舒适（包括热、炎热和酷热３个等级）
三大类，具体划分标准见表１。表１ 人体舒适度等级划分标准
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅｄｉｖｉｓｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｏｆｈｕｍａｎｂｏｄｙｃｏｍｆｏｒｔｌｅｖｅｌ
广义域划分舒适度等级
划分标准热不舒适
酷热Ｔｇ＞３１－Ｄｔ
炎热２８－Ｄｔ＜Ｔｇ≤３１－Ｄｔ热
２５－Ｄｔ＜Ｔｇ≤２８－Ｄｔ广义舒适
微热２２．７－Ｄｔ＜Ｔｇ≤２５－Ｄｔ舒适１８－Ｄｔ＜Ｔｇ≤２２．７－Ｄｔ凉爽１３－Ｄｔ＜Ｔｇ≤１８－Ｄｔ凉
８－Ｄｔ＜Ｔｇ≤１３－Ｄｔ冷不舒适
微冷３－Ｄｔ＜Ｔｇ≤８－Ｄｔ冷－５－Ｄｔ＜Ｔｇ≤３－Ｄｔ寒冷－１５－Ｄｔ＜Ｔｇ≤－５－Ｄｔ
严寒
Ｔｇ≤－１５－Ｄｔ
注：Ｄｔ＝２２．７－Ｔｓ
，表示经过纬度效应、海拔高度效应和季节效应调整后某地最佳舒适温度实际值与理论值的偏差，用以动态调整不同等级体感温度的范围。
１．２．２ 广义舒适日的集中期与集中度计算方法
为了有效表征３地广义舒适日数的分布形态，引入了集中度和集中期指标。集中度和集中期是依 据矢量原理来确定时间分布特征的参数［２５］
，即将各
月广义舒适日数作为一个向量，月内广义舒适日数总和视为向量的模，所处的月为向量的方向，年内１２个月的广义舒适日数矢量合成后的模与全年广义舒适日数的比值定义为本年广义舒适日数集中度（ｃｏｍｆｏｒｔｄａｙｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ，ＣＤＣＤ），合成后的矢量方位角为本年广义舒适日数集中期（ｃｏｍｆｏｒｔｄａｙｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ，ＣＤＣＰ），具体计算公式如下：
ＣＤＣＰｉ＝ａｒｃｔａｎ（Ｒｘｉ／Ｒｙｉ
乌苏里江地图
）（４）ＣＤＣＤｉ＝Ｒ２ｘｉ＋Ｒ２
槡ｙｉ／Ｒｉ
（５）Ｒｘｉ＝∑１２
ｊ＝１
ｒｉｊｓｉｎθｊ
（６）Ｒｙｉ＝∑１２ｊ＝１
ｒｉｊｃｏｓθｊ
（７）
式中：ｉ为年份；ｊ为月份。θｊ为ｊ
月所对应的方位角，当ｊ＝１时，θｊ＝０°；当ｊ＝２时，θｊ＝３０°，此后逐月依次增加３０°。ｒｉｊ（ｄ）为ｉ年ｊ月的广义舒适日数。Ｒｉ（ｄ）为ｉ年的广义舒适日数，而Ｒｘｉ、Ｒｙｉ则是Ｒｉ在ｘ和ｙ轴上的投影。ＣＤＣＰｉ为ｉ年的广义舒适日数集中期，是合成向量的方位角，反映广义舒适日数集中出现的时间，每个月份的方位角范围为３０°，如１月的方位角范围为３
４５°～３６０°和０°～１５°；２月的方位角范围为１５°～４５°，依次类推。ＣＤＣＤｉ为ｉ年的广义舒适日数集中度，其值介于０～１之间，当取值为１时，表示所有广义舒适日数均出现在同一月份；当取值为０时，则表示各月份的广义舒适日数相同。
２ 结果与分析
张掖美食２．１ 云贵高原旅游城市气候舒适度时间变化特征２．１．１ 体感温度变化特征
图１是丽江、习水、锦屏３地平均体感温度的月、年变化。可以看出，丽江市各月平均体感温度（气温、湿度、风速的综合体感效应）中，６月最高为１８．１４℃，１月最低为５．７４℃；习水市和锦屏县７月平均体感温度最高，分别为２３．１８、２７．４３℃，１月平均体感温度最低，分别为
１．２１、４．５７℃［图１（ａ）］。对比发现，３个城市中丽江夏季各月平均体感温度最低，而冬季各月平均体感温度最高，表明丽江气候具有四季差异小、舒适程度高的特点，因此成为国内外知名的旅游胜地。
从年际变化及趋势［图１（ｂ）］来看，丽江、习水、锦屏多年平均体感温度分别为１２．５１、１２．６７、１５．５６℃，整体均呈现显著上升趋势，气候倾向率分
别为０．２、０．１４、０．２６℃·（１０ａ）－１
，但阶段性变化
特征明显，２０世纪９０年代中期以前丽江和习水市的年平均体感温度趋势变化不明显，而锦屏县上升趋势明显；２０世纪９０年代末以后丽江和习水市年平均体感温度突增，且有明显上升趋势，而锦屏县则延续前期的上升趋势。
２．１．２ 人体舒适度日数变化特征
丽江全年几乎没有热不舒适期，２—１１月均以广义舒适期为主，其中３—１１月基本整月处于广义舒适期，非常适宜观光和康养旅游，但１月和１２月的冷不舒适日数多于广义舒适日数［图２（ａ）］。从年际变化及趋势［图２（ｂ）］来看，近６６ａ丽江广义舒适日
数呈现显著增加趋势，气候倾向率为４ｄ·（１０ａ）－１
，
而冷不舒适日数则呈现显著减少趋势，变化率为
－４．３ｄ·（１０ａ）－１
，且１９９７年之后这种趋势更为
明显。总体上，气候资源优势有利于未来丽江康养旅游业进一步发展。
９
１３ 第２期卢 山等：云贵高原３个旅游城市气候舒适度及其康养效应研究
图１ 丽江市、习水市和锦屏县平均体感温度月（ａ）、年际（ｂ）变化
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅｍｏｎｔｈｌｙ（ａ）ａｎｄａｎｎｕａｌ（ｂ）ｃｈａｎｇｅｓｏｆｍｅａｎｓｏｍａｔｏｓｅｎｓｏｒｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎＬｉｊｉａｎｇ，ＸｉｓｈｕｉａｎｄＪｉｎｐｉｎ
ｇ
图２ １９５２—２０１７年丽江市不同舒适度日数月（ａ）及年际（ｂ）变化
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅｍｏｎｔｈｌｙ（ａ）ａｎｄａｎｎｕａｌ（ｂ）ｃｈａｎｇｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｆｏｒｔｄｅｇｒｅｅｄａｙｓｉｎＬｉｊｉａｎｇｄｕｒｉｎｇ１９５２－２０１７
图３是习水市和锦屏县不同人体舒适度日数月、年际变化。可以看出，习水市在３—１１月内以广
义舒适期为主，特别是４—６月和９—１０月基本整月处于广义舒适期［图３（ａ）］。与丽江类似，习水市除冬季外，其他季节都非常适宜观光和康养旅游。近６０ａ来，习水市各年均以广义舒适日数为主，约占全年日数的一半以上，冷不舒适日数明显高于热不舒适日数；广义舒适日数和冷不舒适日数均呈显著减少
趋势，变化率分别为－０．９８、－０．９９ｄ·（１０ａ）－１，
而热不舒适日数则呈显著增加趋势，变化率为
１．６９ｄ·（１０ａ）－１
［图３（ｂ）］。
锦屏县在３—５月和９—１１月以广义舒适期为主，其中４、５、１０月和１１月基本整月处于广义舒适期；夏季各月热不舒适日数均多于广义舒适日数，特别是７、８月基本整月处于热不舒适期；冬季，１月的冷不舒适日数最长，２月和１２月的冷不舒适日数约占一半［图３（ｃ）］。近４８ａ间，锦屏也以广义舒适日数为主，冷、热不舒适日数相当，但舒适日数和热不舒适日数整体均呈现显著增加趋势，而冷不舒适
日数则呈现显著持续减少趋势，气候倾向率分别为
２．２、１．３、－４．３ｄ·（１０ａ）－１
。综上可见，锦屏属于
春、秋舒适型康养旅游地，且广义舒适日数的增加有利于康养旅游业持续发展。
２．１．３ 广义舒适日集中期与集中度变化特征
从图４（ａ）看出，丽江市各年份广义舒适日多集中在７月，个别年份出现在６月，且年际波动小、无明显变化趋势；习水市广义舒适日也多集中在７月，个别年份出现在６月或８月，年际波动相对丽江市明显；与前２市相比，锦屏县广义舒适日集中期有明显提前或推后现象，最早出现在４月，最迟出现在１０月，年际间波动幅度较大。可见，３个城市的广义舒适日集中期在月份上的差异正好形成一定的互补效应。从广义舒适日集中度［图４（ｂ）］来看，习水市舒适日最为集中，丽江市次之，锦屏县相对分散，但进入２０１０年以后３个城市广义舒适日的集中度逐渐趋近；习水市集中度自２１世纪以后呈持续显著下降趋势，丽江市则在２０世纪９０年代下降显著，而后无明显增减趋势。
０
２３干 旱 气 象
３９卷
图３ 习水市（ａ、ｂ）和锦屏县（ｃ、ｄ）不同舒适度日数月（ａ、ｃ）及年际（ｂ、ｄ）变化
Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅｍｏｎｔｈｌｙ（ａ，ｃ）ａｎｄａｎｎｕａｌ（ｂ，ｄ）ｃｈａｎｇｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｃｏｍｆｏｒｔｄｅｇｒｅｅｄａｙｓｉｎＸｉｓｈｕｉ（ａ，ｂ）ａｎｄＪｉｎｐｉｎｇ（ｃ，ｄ
）
图４ ３个城市广义舒适日数集中期（ａ）和集中度（ｂ）年际变化Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅａｎｎｕａｌｃｈａｎｇｅｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ（ａ）ａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
ｄｅｇｒｅｅ（ｂ）ｏｆｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｃｏｍｆｏｒｔｄａｙｓｉｎｔｈｒｅｅｃｉｔｉｅｓ
杭州青年旅社２．１．４ 不同舒适度等级日数占比
从图５看出，丽江全年处于凉爽等级的日数最多，占比３０．９６％，舒适和凉２个等级次之，约占２６％，广义舒适日数占比达８４．８６％，无炎热或寒冷天气，夏季避暑康养优势凸显；习水市广义舒适日数占比为６２．９５％，仅次于丽江，其中舒适等级占比最高，接近２
０％，而冬季微冷和冷等级为３个城市最多；锦屏广义舒适日数占比为５６．０６％，全年占比最大的等级是舒适，夏季热天和炎热天气明显多于另外２个城市。总之，上述３个城市气候各有优势，形成了优势互补的气候康养旅游（居）城市。
统计上述３地人体感觉最舒服、康养效应最好的“舒适”等级日数在各月的分布（表２），发现丽江、习水和锦屏多年平均舒适日数分别为９
３．４、１
２３ 第２期卢 山等：云贵高原３个旅游城市气候舒适度及其康养效应研究
