興安盟索倫鎮日照時數氣候特征分析

摘 要：選取索倫鎮1981—2022年日照時數等觀測數據，運用統計、距平及一元線性回歸分析法等分析索倫鎮日照時數及日照百分率特征及變化趨勢。結果顯示：1981—2022年索倫鎮年日照時數及日照百分率均呈增多趨勢，以冬季和春季的日照時數增多為主要貢獻。

關鍵詞：日照時數；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

索倫鎮位于內蒙古自治區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、農牧林結合經濟類型。索倫鎮轄區面積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]。

索倫鎮所處緯度較高，降水量較少，屬于中溫帶半干旱季風氣候，四季分明，春季干燥多風，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、乳花蕓豆等經濟作物，特色農產品油豆角遠近聞名，打入東三省市場[2]。針對索倫鎮日照時數的年、季、月分布特征進行分析，得出日照時數變化趨勢，為當地經濟發展提供數據支撐。

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年逐日日照時數觀測資料，運用氣候資料統計整理方法，采取趨勢圖、氣候傾向率、直方圖分析索倫鎮年、季、月日照時數變化特征。季節劃分如下：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，分析索倫鎮日照時數的年、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，即針對自變量x的某一值xi，因變量y對應的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，b為回歸系數（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 結果分析

2.1 日照時數變化特征

2.1.1 年日照時數

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

索倫鎮年日照時數呈現增多趨勢，氣候傾向率為28.996 h/10年，年日照時數的最大值為3 057.5 h，出現在1999年；日照時數最小值為2 283.1 h，出現在1982年；日照時數次最小值為2 408.6 h，出現在2003年。日照時數最大值與最小值相差774.4 h。

索倫鎮的年日照時數年際間波動起伏較大，20世紀80年代年平均日照時數為2 751.0 h，期間有5個年份的日照時數均低于歷年平均值；90年代年平均日照時數增至2 799.8 h，期間也有5個年份的日照時數低于歷年平均值，但該年代出現了年日照時數的最大值；進入21世紀后，00年代年平均日照時數達到

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

2.1.2 各季日照時數

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

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

從索倫鎮各季節的日照時數變化趨勢曲線圖可以看出，1981—2022年索倫鎮春、夏、秋、冬季的日照時數總體上均呈現增多趨勢，這種變化趨勢與年日照時數的變化趨勢基本一致。其中，冬季日照時數增多幅度最大，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年索倫鎮年日照時數趨于增多的主要貢獻是冬季和春季。

2.1.3 月日照時數

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

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

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

1982年日照時數最少，達到188.3 h。11月日照時數在2003年為最少，僅有151.3 h，之后出現波動；2019年11月的日照時數最多，達到233.9 h。12月日照時數在2019年達到最高，為224.7 h；2010年12月日照時數最少，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年觀測數據缺測，僅分析1981—2015年期間索倫鎮的年日照百分率變化趨勢（圖4），得出此期間索倫鎮年平均日照百分率為64%，索倫鎮年日照百分率整體上呈現上升趨勢，氣候傾向率為1.053%/10年。年日照時數百分率最高值為70%，出現在1999年；日照時數最少年份為53%，出現在1982年；次最少日照時數為56%，出現在2003年。最大值與最小值相差17%。

索倫鎮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個年份的日照時數低于歷年平均值，但該年代出現了年日照時數的最高值。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為索倫鎮日照百分率的月分布特征，呈現出兩頭多、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%。索倫鎮各月日照百分率與月日照時數存在差異，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，這與索倫鎮在該時期時降水量增多有一定的關系。

3 結論

利用索倫鎮國家地面站逐日日照時數數據，對1981—2022年索倫鎮日照時數特征和1981—2015年日照百分率特征進行統計分析，得出以下結論：

（1）1981—2022年，索倫鎮年日照時數為2 803.3 h，

在此期間年日照時數呈現增多趨勢，氣候傾向率為28.996 h/10年；1981—2015年期間索倫鎮的日照時數基本呈逐年代遞增趨勢。四季日照時數均呈現出增多趨勢，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的年日照時數增多的貢獻最大。1981—2022年，月平均日照時數為233.6 h，以12月平均日照時數最少，為175.6 h，5月平均日照時數最多，為273.1 h。

（2）1981—2015年索倫鎮年平均日照百分率為64%，

年日照百分率整體呈現上升趨勢，氣候傾向率為1.053%/10年。索倫鎮日照百分率月分布呈現出兩頭多、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）結合索倫鎮日照時數和日照百分率分布特征，索倫鎮光照資源豐富，該地可充分利用這一氣候資源優勢，大力發展喜光照作物種植，開發利用太陽能資源等。

參考文獻

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