李濤 李振蘭 王軍海 王忠云 孫珍珍



摘要 為了應對氣候變化對農業生產所產生的影響,對萊州市日照進行統計分析,揭示其變化特征。選用萊州市1971—2015年的日照觀測資料,運用線性氣候傾向率方法分析萊州市近45年月、季、年日照時數變化特征。結果表明:1—4月日照時數呈增加趨勢,其余各月均呈減少趨勢,其中9月日照時數減少最明顯,其次是8月;四季日照時數中春季、冬季略增,夏季、秋季減少較明顯;年日照時數總體呈明顯的減少趨勢,以34.93 h/10年的速率減少,近15年日照時數偏少尤為明顯,2015年日照時數僅2 315.5 h,創45年來最小值。
關鍵詞 日照時數;變化特征;山東萊州;1971—2015年
中圖分類號 P422.11 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)05-0270-02
日照是指太陽在一地實際照射的時數。在以給定時間,日照時數定義為太陽直接輻照度達到或超過120 W/m2的那段時間總和,以小時(h)為單位,也稱實照時數[1]。隨著全球氣候的變化、城市化的快速發展和人口越來越密集,城市大氣中的空氣污染問題越來越嚴重,氣溫、日照時數等氣象要素發生了明顯的變化[2-3]。日照時數變化是引發氣候變化的重要氣象因子之一,也是表征一個地方光照條件優劣和熱量程度的重要指標,對農業生產至關重要。研究萊州市日照變化特征,對于合理布局農業生產及調整種植結構有十分重要的意義[4],同時還可為太陽能開發利用提供科學依據。
1 資料來源與方法
選取萊州市1971—2015年的日照時數資料,計算出月、春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)、冬(12月至翌年2月)季及年日照時數的時間序列。運用線性氣候傾向率方法分析萊州市近45年日照時數變化特征,得出其變化規律[5-6]。
線性氣候傾向率的計算方法為:
2 結果與分析
2.1 月日照時數變化分析
從表1可以看出,1月、2月、11月、12月平均日照時數較少,皆少于180.0 h,12月平均日照時數最少僅有167.8 h,其中2015年的11月日照時數僅有53.3 h,創歷史之最小值;3月、7—10月變化較為平穩,在219.3~231.8 h之間,4—6月日照時數較其他月份明顯偏高,5月為峰值,有277.9 h的日照。月最大值與最小值相差110.1 h。從各月日照時數變化率來看,除1—4月日照變化率為正外,其余各月均為負值,其中9月日照時數遞減最明顯,以9.663 h/10年速率遞減,其次是8月,以7.504 h/10年速率遞減。
2.2 季日照時數變化分析
春季平均日照時數為756.3 h,以1.854 h/10年速率略增。從圖1春季日照時數變化曲線可以看出,其中有22年比平均值偏多,有23年比平均值偏少。1997年出現最大值為844.9 h,1998年出現最小值為677.4 h,兩者相差167.5 h。夏季平均日照時數為710.5 h,以20.366 h/10年速率遞減。從圖1夏季日照時數變化曲線可以看出,其中有22年比平均值偏多,有23年比平均值偏少。最大值出現在1997年為852.6 h,最小值出現在1976年為573.7 h,兩者相差278.9 h。秋季季平均日照時數為627.0 h,以18.108 h/10年速率遞減。從圖1秋季日照時數變化曲線可以看出,其中有26年比平均值偏多,有19年比平均值偏少。最大值出現在1979年為732.8 h,最小值出現在2015年為446.6 h,兩者相差286.2 h。冬季平均日照時數為524.1 h,以1.564 h/10年速率略增。從圖1冬季日照時數變化曲線可以看出,其中有25年比平均值偏多,有20年比平均值偏少。最大值出現在1996年為624.4 h,最小值出現在2001年為424.2 h,兩者相差200.2 h。綜上所述得出:春季、冬季日照時數略增;夏季、秋季日照時數遞減非常明顯。
2.3 年日照時數變化分析
萊州市1971—2015年年平均日照時數為2 617.9 h,以34.93 h/10年速率遞減。從圖2可以看出,其中有22年比平均值偏多,有23年比平均值偏少。最大值出現在1997年為2 934.3 h,最小值出現在2015年為2 315.5 h,兩者相差618.8 h。日照時數偏多年份主要集中在20世紀80—90年代,偏少年份主要集中在70年代和2000年以后。近15年日照時數偏少尤為明顯,其中只有2002年、2009年偏多,其余年份均偏少。年日照時數總體呈明顯的減少趨勢。
3 結論
除1—4月日照時數呈增加趨勢外,其余各月均呈遞減趨勢,其中9月日照時數遞減最為明顯。四季日照時數:春季、冬季日照時數略增,夏季、秋季日照時數遞減非常明顯,分別以20.366 h/10年、18.108 h/10年的速率遞減。年日照時數總體呈明顯的減少趨勢,以34.93 h/10年速率遞減。日照時數偏多年份主要集中在20世紀80—90年代,偏少年份主要集中在70年代和2000年以后,近15年日照時數偏少尤為明顯。
4 參考文獻
[1] 中國氣象局.地面氣象觀測規范[M].北京:氣象出版社,2003.
[2] 薛德強.濟南的城市發展對氣候的影響[J].氣象,1996,22(2):3-6.
[3] 李明香,才榮輝,金魏.營口市近50年日照時數變化的特征分析[J].遼寧氣象,1999(3):10-15.
[4] 王家芬,王志利,林曲鳳.數值預報產品效果檢驗及在降水預報中的應用[J].氣象,2000,26(10):49-52.
[5] 陳高娃.1957—2012年阿榮旗日照時數變化特征分析[J].現代農業科技,2015(24):246-247.
[6] 王平,程清平,王叢,等.云南盤龍河流域1961—2013年日照時數變化特征分析[J].云南師范大學學報(自然科學版),2015,35(6):53-59.