山東濟陽近55年日照時數(shù)變化特征分析

王華 趙玉翠 張有菊 劉新彥 王光輝

摘要? 利用濟陽國家氣象觀測站1963—2017年日照時數(shù)資料，采用最小二乘法、累積距平法統(tǒng)計分析了濟陽年、季、月日照時數(shù)變化特征，找出其主要變化規(guī)律。結(jié)果表明：近55年濟陽日照時數(shù)呈減少趨勢，以11.506 h/年的速率遞減。日照時數(shù)年際變化幅度較大，峰值點與谷值點相差880.1 h;年際變化存在季節(jié)性差異，夏、秋、冬季變化較為明顯，春季變化比較平緩;各月日照時數(shù)除4月外均呈減少趨勢，其中6月減少最為明顯，遞減率為1.671 9 h/年。近55年日照時數(shù)平均5月最多，6月次之，12月份最少。

關(guān)鍵詞 濟陽;日照時數(shù);變化特征;氣候傾向率

中圖分類號：P412.14 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2018）06-021-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.010

Analysis on the Variation Characteristics of sun shine hours in Jiyang in recent 55 years

WANG Hua? et al（Jiyang County Meteorological Bureau， Jiyang Shandong 251400）

Abstract Based on the sunshine hours data of Jiyang National Meteorological Observatory from 1963 to 2017， the characteristics of annual， seasonal and monthly sunshine hours in Jiyang were analyzed by least squares method and cumulative anomaly method， and the main variation rules were found out. The results showed that， the sunshine hours in Jiyang has been decreasing at 11.506 h/a in recent 55 years. The annual variation range of sunshine hours was large， and the difference between peak and valley value was 880.1 h. There were seasonal differences in annual variation of sunshine hours， the summer， autumn and winter changes were more obvious， and spring change was more gentle. The monthly sunshine hours showed a decreasing trend except April， of which June was the most obvious with the decline rate of 1.671 9 h/a. The average sunshine hours in recent 55 years were the most in May， followed by June and at least in December.

Key words? ?Jiyang;Sunshine hours; Variation characteristics; Climate inclination rate

日照是指太陽在一地實際照射的時間，是氣候形成的重要因素，是太陽輻射最直觀的表現(xiàn)。日照情況通常采用日照時數(shù)來表示，日照時數(shù)表征的是一日當(dāng)中太陽光照射時間的長短，其與人類的生產(chǎn)活動及動植物的生長發(fā)育密切相關(guān)，是氣候變化的主要氣象要素之一，也是農(nóng)作物生長發(fā)育不可缺少的條件，更是人類賴以生存的光熱資源。在全球變暖的氣候背景下，近幾十年濟陽的氣候也發(fā)生了不同程度的變化，日照時數(shù)也隨之發(fā)生著顯著變化，因此分析研究日照時數(shù)的演變特征和變化趨勢，對濟陽縣農(nóng)業(yè)種植的合理布局和人們生活有著重要意義。

1 資料與方法

1.1 資料來源

選用濟陽國家氣象觀測站1963—2017年月日照時數(shù)資料。季節(jié)劃分：春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至次年2月）。

1.2 分析方法

采用線性統(tǒng)計法估算濟陽縣日照時數(shù)氣候變化趨勢，趨勢變化用一元線性回歸方程表示：y=ax+b，式中x表示年份，a表示氣候傾向率，稱為該要素趨勢變化率，用最小二乘法求得。主要用于定量描述氣候序列的趨勢變化特征，正數(shù)為上升，負(fù)數(shù)為下降。

累積距平法是一種常用的判斷序列變化趨勢的方法，通過累積距平法繪制累積距平曲線，根據(jù)曲線的變化分析氣象要素的具體變化過程，判斷氣象要素的階段性變化，并診斷出發(fā)生突變的大致時間：對于序列x，某一時刻t的累積距平表示為：

式中x為多年平均值，曲線上升表明該時段處于相對多日照期，反之則為相對少日照期，并且曲線趨勢發(fā)生變化很可能是氣象要素發(fā)生突變的結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 日照時數(shù)年變化特征

從圖1可以看出，濟陽縣年平均日照時數(shù)呈下降趨勢，逐年平均日照趨勢方程為：y=-11.506x+2 752.8，年平均日照時數(shù)遞減率為-11.506 h/年（圖1）。

從表1可以看出，濟陽多年平均日照時數(shù)2 430.6 h，最多值為2 770.5 h，出現(xiàn)在1972年，最少值為1 890.4 h，出現(xiàn)在2006年;最多年份是最少年份1.5倍。從年代來看，在20世紀(jì)60、70、80年代較常年平均值明顯偏高，80年代有2年低于多年平均值，90年代平均值接近常年略偏高，進(jìn)入21世紀(jì)，日照時數(shù)出現(xiàn)明顯的下降趨勢，屬于年代最低值。用線性傾向估計法分析，近55年濟陽年日照時數(shù)呈減少趨勢，每年以11.506 h的變副減少。

2.2 日照時數(shù)的季變化特征

從表1可以看出，濟陽1963—2017年日照時數(shù)的年際變化存在季節(jié)性差異，春、夏、秋、冬變化表現(xiàn)為：夏季變化最大，春季變化最小，其多年平均日照時數(shù)分別為：708.1、658.5、574.2及489.9 h。一年中春季日照時間最長，夏季次之，冬季最短只有489.9 h。從圖2～5可以看出，各季日照時數(shù)均呈減少趨勢，減少趨勢存在顯著差異，夏、秋季的氣候傾向率分別達(dá)到-4.140 5、-3.619 8、-2.987 5 h/年，春季的氣候傾向率僅為-0.758 2 h/年，可見夏、秋、冬季日照時數(shù)減少趨勢明顯大于春節(jié)。

2.3 日照時數(shù)月際變化特征

由圖6可見，濟陽縣近55年來逐月日照時數(shù)呈單峰型，月平均值在162.0～267.1 h之間。全年各月日照時數(shù)分布不一致，以5月的267.1 h為最多，占全年的11.0%;6月份次之;以12月的162.2 h為最少，僅占全年的6.7%。月平均日照時數(shù)從3月開始明顯增加，5月份達(dá)到最高值，5月以后逐漸下降，7月出現(xiàn)明顯下降， 7—10月數(shù)值變化不大，11月又呈現(xiàn)明顯下降趨勢。4—6月是全年日照時數(shù)最多的3個月，均在230 h以上，占全年日照時數(shù)的30.5%，其次是3月、7—10月，在200.0～210.0 h之間， 11月至次年2月最少，在160.0～170.0 h之間。

從濟陽1963—2017逐月日照時數(shù)氣候傾向率來看，1—12月氣候傾向率分別為-1.1297、-0.8039、-0.3357、0.0157、 -0.4383、 -1.6719、 -1.3996、-1.069、-1.2019、-1.334、-1.084、-1.054 h/年，可見除4月外，濟陽各月日照時數(shù)均呈不同程度的減少趨勢，其中6月減少最為明顯，近55年減少了91.95 h，7月份次之。

2.4 日照時數(shù)距平變化分析

從濟陽年日照時數(shù)累積距平變化趨勢來看（圖7），1963—1989年日照時數(shù)正距平占優(yōu)勢，屬于日照偏多期，基本高于55年平均水平。最大正距平為339.9 h，出現(xiàn)在1972年;1990—2002年日照時數(shù)距平呈現(xiàn)小的波浪式變化，2003年開始明顯減少，2003—2017年屬于日照偏少期，負(fù)距平占優(yōu)勢，最大負(fù)距平為540.2 h，出現(xiàn)在2006年。

3 小結(jié)

（1）近55年來，濟陽縣年日照時數(shù)呈現(xiàn)減少的趨勢，以11.506 h/年的速度遞減。從年代來看，在20世紀(jì)60、70、80年代屬于日照偏多期，較常年平均值明顯偏高，1972年達(dá)到年代最高，進(jìn)入21世紀(jì)，日照時數(shù)出現(xiàn)明顯的下降趨勢，在2006年達(dá)到年代最低。

（2）日照時數(shù)年際變化存在季節(jié)性差異，夏季變化最大，春季最小，全年日照最多的季節(jié)是春季，最少的季節(jié)是冬季。各季中日照呈減少趨勢，遞減率分別為-0.758 2、-4.140 5、-3.619 8、-2.987 5 h/年，以夏季減少較為明顯。

（3）近55年各月日照時數(shù)分布不一致，以5月最多，6月次之，12月最少。4—6月是全年日照時數(shù)最多的3個月，占全年的30.5%，各月除4月外均呈不同程度的減少趨勢，其中6月減少最為明顯，7月份次之。

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