興安盟索倫鎮(zhèn)日照時數(shù)氣候特征分析

摘 要：選取索倫鎮(zhèn)1981—2022年日照時數(shù)等觀測數(shù)據(jù)，運用統(tǒng)計、距平及一元線性回歸分析法等分析索倫鎮(zhèn)日照時數(shù)及日照百分率特征及變化趨勢。結(jié)果顯示：1981—2022年索倫鎮(zhèn)年日照時數(shù)及日照百分率均呈增多趨勢，以冬季和春季的日照時數(shù)增多為主要貢獻。

關(guān)鍵詞：日照時數(shù)；日照百分率；氣候變化

中圖分類號：P422 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–0-03

索倫鎮(zhèn)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟科爾沁右翼前旗北部，居洮兒河上游，地處大興安嶺向松嫩平原過渡地帶，為山陵地貌，屬高寒山區(qū)、農(nóng)牧林結(jié)合經(jīng)濟類型。索倫鎮(zhèn)轄區(qū)面積2 110 km2，耕地面積0.8萬hm2，草原面積4.13萬hm2，森林覆蓋率達78.6%[1]。

索倫鎮(zhèn)所處緯度較高，降水量較少，屬于中溫帶半干旱季風(fēng)氣候，四季分明，春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱短促，秋季溫和涼爽，冬季則漫長且寒冷，年平均氣溫2.5 ℃，年降水量大約470 mm，降水集中在7—9月，期間降水量占全年總降水量的70%左右。農(nóng)作物以玉米、小麥、大豆、谷類為主，并種有馬鈴薯、油菜、甜菜、乳花蕓豆等經(jīng)濟作物，特色農(nóng)產(chǎn)品油豆角遠近聞名，打入東三省市場[2]。針對索倫鎮(zhèn)日照時數(shù)的年、季、月分布特征進行分析，得出日照時數(shù)變化趨勢，為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐。

1 資料與方法

1.1 資料來源

選取索倫國家基準氣候站1981—2022年逐日日照時數(shù)觀測資料，運用氣候資料統(tǒng)計整理方法，采取趨勢圖、氣候傾向率、直方圖分析索倫鎮(zhèn)年、季、月日照時數(shù)變化特征。季節(jié)劃分如下：春季3—5月，夏季6—8月，秋季9—11月，冬季12—翌年2月[3-6]。

1.2 分析方法

運用一元線性回歸分析方法計算氣象要素的特征及其變化趨勢，得出其氣候傾向率，分析索倫鎮(zhèn)日照時數(shù)的年、季及月變化趨勢。如果因變量y和x自變量之間呈線性相關(guān)，即針對自變量x的某一值xi，因變量y對應(yīng)的yi取值并不是唯一確定的，而是存在多種取值。由于因變量y除受自變量x影響，還受其他因素影響，且這些因素帶來的影響大小、方向都不確定，因此這些值分布在一條直線的上下。利用最小二乘法建立一元線性回歸方程，其計算公式如下：

y（x）=a+bx（1）

式中：a為常數(shù)，b為回歸系數(shù)（即氣候變化量的傾向率）。

在圖中，b表示直線的斜率。當b＞0時，說明直線是呈向上趨勢，若b＜0，表示直線呈向下趨勢，表示每10年的變化率，b×10表示時間序列的變化趨勢。

2 結(jié)果分析

2.1 日照時數(shù)變化特征

2.1.1 年日照時數(shù)

由索倫鎮(zhèn)年日照時數(shù)變化趨勢圖（圖1）可以看出，1981—2022年，索倫鎮(zhèn)年平均日照時數(shù)為2 803.3 h，

索倫鎮(zhèn)年日照時數(shù)呈現(xiàn)增多趨勢，氣候傾向率為28.996 h/10年，年日照時數(shù)的最大值為3 057.5 h，出現(xiàn)在1999年；日照時數(shù)最小值為2 283.1 h，出現(xiàn)在1982年；日照時數(shù)次最小值為2 408.6 h，出現(xiàn)在2003年。日照時數(shù)最大值與最小值相差774.4 h。

索倫鎮(zhèn)的年日照時數(shù)年際間波動起伏較大，20世紀80年代年平均日照時數(shù)為2 751.0 h，期間有5個年份的日照時數(shù)均低于歷年平均值；90年代年平均日照時數(shù)增至2 799.8 h，期間也有5個年份的日照時數(shù)低于歷年平均值，但該年代出現(xiàn)了年日照時數(shù)的最大值；進入21世紀后，00年代年平均日照時數(shù)達到

2 821.5 h，期間有4個年份的日照時數(shù)低于歷年平均值；10年代年平均日照時數(shù)較00年代明顯增多，達到2 866.4 h，此時期有3個年份的日照時數(shù)低于歷年平均值。由此可見，1981—2022年期間索倫鎮(zhèn)的日照時數(shù)總體呈增加趨勢。

2.1.2 各季日照時數(shù)

分析索倫鎮(zhèn)各季節(jié)的日照時數(shù)（圖2）可知，1981—2022年，春、夏、秋、冬季平均日照時數(shù)分別為794.2、750.8、669.8和590.7 h。其中，春季日照時數(shù)最多，冬季日照時數(shù)最少。春季日照時數(shù)最大值為887.5 h，出現(xiàn)在2017年，日照時數(shù)最小值為555.3 h，出現(xiàn)在1982年，兩年份日照時數(shù)相差332.2 h。

整體來看，1981—2022年，索倫鎮(zhèn)春季日照時數(shù)在歷年平均值上下浮動，其中，2015—2020年春季日照時數(shù)均處于歷年平均值之上；與春季基本一致，在此期間索倫鎮(zhèn)夏季日照時數(shù)整體上也在歷年平均值上下浮動。夏季日照時數(shù)最大值為931.7 h，出現(xiàn)在2001年，日照時數(shù)最小值為553.7 h，出現(xiàn)在2021年，夏季日照時數(shù)最大值與最小值相差378.0 h；索倫鎮(zhèn)秋季日照時數(shù)年際間波動較大，各年代日照時數(shù)均在歷年平均值上下浮動。秋季日照時數(shù)最大值為767.6 h，出現(xiàn)在2001年，日照時數(shù)最小值為554.3 h，出現(xiàn)在1982年，秋季日照時數(shù)最多年份與最少年份相差213.3 h；在此時期索倫鎮(zhèn)冬季日照時數(shù)也在歷年平均值上下浮動，其中，1984—1994年冬季日照時數(shù)均處于歷年平均值之下，說明該時期索倫鎮(zhèn)冬季日照時數(shù)相對偏少。冬季日照時數(shù)最大值為710.3 h，出現(xiàn)在2020年，日照時數(shù)最小值為541.8 h，出現(xiàn)在1982年，冬季日照時數(shù)最少年份與春季、秋季一致，冬季日照時數(shù)最大值與最小值相差168.5 h。

從索倫鎮(zhèn)各季節(jié)的日照時數(shù)變化趨勢曲線圖可以看出，1981—2022年索倫鎮(zhèn)春、夏、秋、冬季的日照時數(shù)總體上均呈現(xiàn)增多趨勢，這種變化趨勢與年日照時數(shù)的變化趨勢基本一致。其中，冬季日照時數(shù)增多幅度最大，氣候傾向率為13.725 h/10年，其次是春季，氣候傾向率為10.035 h/10年，夏季和秋季表現(xiàn)為略增多趨勢，氣候傾向率分別為2.935 h/10年和2.22 h/10年。由此可見，1981—2022年索倫鎮(zhèn)年日照時數(shù)趨于增多的主要貢獻是冬季和春季。

2.1.3 月日照時數(shù)

對1981—2022年索倫鎮(zhèn)的月日照時數(shù)（圖3）進行分析，得出在此期間索倫鎮(zhèn)的月平均日照時數(shù)為175.6～273.1 h，月平均日照時數(shù)為233.6 h。其中，12月的平均日照時數(shù)最少，為175.6 h，5月平均日照時數(shù)最多，為273.1 h，最多月份與最少月份的日照時數(shù)相差97.5 h。索倫鎮(zhèn)2—10月日照時數(shù)相對較多，月平均日照時數(shù)均在210.0 h以上，其中，3—9月各月平均日照時數(shù)均高于240.0 h，光照資源豐富。

1981—2022年，1月日照時數(shù)在2020年達到最多，為243.2 h；2001年則最少，僅為171.4 h。2月日照時數(shù)最多為261.2 h，也出現(xiàn)在2020年；1985年為日照時數(shù)最少年份，為174.3 h。3月日照時數(shù)在2011年達到最多，為303.3 h；日照時數(shù)最少年出現(xiàn)在1982年，為208.0 h。4月的日照時數(shù)在2019年達到最多，為319.5 h；最少年份僅有168.0 h，出現(xiàn)在1982年。5月日照時數(shù)最大值達到327.6 h，出現(xiàn)在1991年；2003年為日照時數(shù)最少年份，僅有113.9 h。6月日照時數(shù)在2010年達到最多，為328.0 h；1998年日照時數(shù)最少，為165.4 h。7月日照時數(shù)最多的年份為2016年，達到326.9 h；日照時數(shù)最少的年份在1993年，僅有133.8 h。

8月日照時數(shù)在2009年時達到最多，為310.7 h；1998年是日照時數(shù)最少的年份，為162.2 h。9月日照時數(shù)在2010年達到最多，為297.9 h；2020年日照時數(shù)最少，為155.4 h。10月日照時數(shù)在1985年達到最多，為272.4 h；

1982年日照時數(shù)最少，達到188.3 h。11月日照時數(shù)在2003年為最少，僅有151.3 h，之后出現(xiàn)波動；2019年11月的日照時數(shù)最多，達到233.9 h。12月日照時數(shù)在2019年達到最高，為224.7 h；2010年12月日照時數(shù)最少，僅為134.4 h。

2.2 日照百分率變化特征

2.2.1 年日照百分率

由于2016—2019年觀測數(shù)據(jù)缺測，僅分析1981—2015年期間索倫鎮(zhèn)的年日照百分率變化趨勢（圖4），得出此期間索倫鎮(zhèn)年平均日照百分率為64%，索倫鎮(zhèn)年日照百分率整體上呈現(xiàn)上升趨勢，氣候傾向率為1.053%/10年。年日照時數(shù)百分率最高值為70%，出現(xiàn)在1999年；日照時數(shù)最少年份為53%，出現(xiàn)在1982年；次最少日照時數(shù)為56%，出現(xiàn)在2003年。最大值與最小值相差17%。

索倫鎮(zhèn)的年日照百分率年際間變化較大，20世紀80年代，年平均日照百分率為63%，期間有4個年份的日照百分率均低于歷年平均值；90年代年平均日照百分率增至64%，期間也有5個年份的日照時數(shù)低于歷年平均值，但該年代出現(xiàn)了年日照時數(shù)的最高值。進入21世紀后，00年代年平均日照百分率達到65%，此時期有2個年份的日照百分率低于歷年平均值；2011—2015年期間的平均日照百分率較00年代略增多，達到了66%，此時期有1個年份的日照百分率低于歷年平均值。由此可見，1981—2015年索倫鎮(zhèn)的日照百分率基本呈逐年代遞增趨勢。

2.2.2 月日照百分率

圖5為索倫鎮(zhèn)日照百分率的月分布特征，呈現(xiàn)出兩頭多、中間少的分布特征。日照百分率在65%以上的月份主要集中在9月—翌年3月，是全年日照百分率相對較高的時期。其中，1981—2015年日照百分率最高的月份是2月，達到73%，較年平均日照百分率偏高9%；其次是10、3、1月，月平均日照百分率分別為71%、70%、70%；日照百分率較低的是5—7月，均低于60%，以7月最低，僅為51%。索倫鎮(zhèn)各月日照百分率與月日照時數(shù)存在差異，其長期變化趨勢也有所不同。5—7月均為日照百分率相對偏低的月份，這與索倫鎮(zhèn)在該時期時降水量增多有一定的關(guān)系。

3 結(jié)論

利用索倫鎮(zhèn)國家地面站逐日日照時數(shù)數(shù)據(jù)，對1981—2022年索倫鎮(zhèn)日照時數(shù)特征和1981—2015年日照百分率特征進行統(tǒng)計分析，得出以下結(jié)論：

（1）1981—2022年，索倫鎮(zhèn)年日照時數(shù)為2 803.3 h，

在此期間年日照時數(shù)呈現(xiàn)增多趨勢，氣候傾向率為28.996 h/10年；1981—2015年期間索倫鎮(zhèn)的日照時數(shù)基本呈逐年代遞增趨勢。四季日照時數(shù)均呈現(xiàn)出增多趨勢，以冬季增多幅度最大，秋季為略增多趨勢，冬季和春季對此期間索倫鎮(zhèn)的年日照時數(shù)增多的貢獻最大。1981—2022年，月平均日照時數(shù)為233.6 h，以12月平均日照時數(shù)最少，為175.6 h，5月平均日照時數(shù)最多，為273.1 h。

（2）1981—2015年索倫鎮(zhèn)年平均日照百分率為64%，

年日照百分率整體呈現(xiàn)上升趨勢，氣候傾向率為1.053%/10年。索倫鎮(zhèn)日照百分率月分布呈現(xiàn)出兩頭多、中間少的特征，9—翌年3月是全年日照百分率相對較高的時期；日照百分率最高的月份是2月，達到73%，7月最低，僅為51%。

（3）結(jié)合索倫鎮(zhèn)日照時數(shù)和日照百分率分布特征，索倫鎮(zhèn)光照資源豐富，該地可充分利用這一氣候資源優(yōu)勢，大力發(fā)展喜光照作物種植，開發(fā)利用太陽能資源等。

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