高 榮 內(nèi)蒙古通遼市氣象局 028000
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1961-2013年通遼市日照時(shí)數(shù)變化規(guī)律
高榮內(nèi)蒙古通遼市氣象局028000
根據(jù)通遼市53年逐年、逐月日照時(shí)數(shù)資料,分析其時(shí)空變化特征。近53年通遼市大多數(shù)臺(tái)站年日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)出不同程度的減少趨勢(shì),減幅在17.71~72.61h/10a,全市年日照時(shí)數(shù)以21.48h/10a速率呈明顯的減少趨勢(shì)。赫斯特指數(shù)計(jì)算結(jié)果顯示,未來(lái)年、季日照時(shí)數(shù)將呈減少趨勢(shì),以冬季最為強(qiáng)烈。
日照時(shí)數(shù);變化趨勢(shì);突變;預(yù)測(cè)
日照表示一個(gè)地區(qū)受太陽(yáng)光照射與否的情況,是太陽(yáng)輻射最直觀的表現(xiàn),也是氣候形成的重要因素,它與人類生產(chǎn)活動(dòng)和動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)[1]。研究日照變化趨勢(shì),分析其變化的特點(diǎn)及原因,不但對(duì)客觀評(píng)價(jià)氣候資源狀況、進(jìn)行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、合理布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重要的作用,同時(shí)還可以為太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
本文選取通遼市8個(gè)臺(tái)站1961~2013年日照時(shí)數(shù)資料作為研究對(duì)象,線性變化趨勢(shì)采取最小二乘法[2]對(duì)日照時(shí)數(shù)變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,利用R/S分析法[3],揭示了時(shí)間序列變化的趨勢(shì)及強(qiáng)度。
(1)日照時(shí)數(shù)的空間變化。表1顯示,多年平均日照時(shí)數(shù)最多的位于通遼市中部,其次是西部,最少的位于通遼市東部。全市氣候傾向率除了巴雅爾和開(kāi)魯兩站為正值外,其余各站均為負(fù)值,可見(jiàn)大部分臺(tái)站歷年日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì),減幅在17.71~72.61h/10a,這可能與其所屬的拔海高度有關(guān)。
表1 通遼市各站日照時(shí)數(shù)變化
(2)日照時(shí)數(shù)的時(shí)間變化。近53年來(lái)通遼市日照時(shí)數(shù)以21.48h/10a的變化率呈顯著的減少趨勢(shì),相關(guān)系數(shù)通過(guò)了0.05信度水平的顯著性檢驗(yàn),53年共減少了113.8h,多年平均值為2962.84h,最高值出現(xiàn)在1997年為 3203.56h,最低值出現(xiàn)在 2010年為2663.16h,極差為540.4h,說(shuō)明年日照時(shí)數(shù)的年際變化大,進(jìn)而容易形成連續(xù)陰雨或持續(xù)干旱天氣,不利于農(nóng)作物的光合作用。20世紀(jì)60、70、90年代為正距平,其中70、90年代值比較接近常年平均值,80年代和21世紀(jì)的前13年為負(fù)距平,兩個(gè)年代相差不多,而以2010年來(lái)的4年里日照時(shí)數(shù)顯著減少。
(3)預(yù)測(cè)未來(lái)日照時(shí)數(shù)趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,未來(lái)年日照時(shí)數(shù)將保持原來(lái)的趨勢(shì)持續(xù)減少,赫斯特指數(shù)為0.8725,接近于1,說(shuō)明未來(lái)下降趨勢(shì)較為強(qiáng)烈,其相關(guān)系數(shù)為0.9735,通過(guò)了0.001的極顯著檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。各季節(jié)未來(lái)變化趨勢(shì)與年日照時(shí)數(shù)未來(lái)變化趨勢(shì)是一致的,都將持續(xù)原有的減少趨勢(shì),以冬季的赫斯特指數(shù)最大為0.8738,表明其持續(xù)趨勢(shì)將會(huì)最為強(qiáng)烈,其次是夏季0.8469,春季為第三,赫斯特最小值是秋季,為0.6889,其維持原有趨勢(shì)程度相對(duì)來(lái)說(shuō)較弱,四季相關(guān)系數(shù)均通過(guò)了0.001信度的極顯著檢驗(yàn)。
表2 通遼市各季節(jié)日照時(shí)數(shù)R/S分析結(jié)果
(4)影響日照時(shí)數(shù)的原因。日照時(shí)數(shù)的減少,對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育是極為不利的。玉米作為本地區(qū)主要作物之一,在整個(gè)生長(zhǎng)期從幼苗、開(kāi)花、出穗、灌漿到成熟,是離不開(kāi)陽(yáng)光照射的;日照時(shí)數(shù)的減少,同時(shí)也影響了太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和再生資源的利用。日照時(shí)數(shù)的變化與許多因子有關(guān),包括云量、濕度、風(fēng)沙、霧霾天、雨日和風(fēng)速等,影響以上因素變化除了受氣候影響外,非氣候因素最主要的是城鎮(zhèn)化發(fā)展及污染物排放的加劇。另外就是近年來(lái)氣象站周圍建筑物的增多,使觀測(cè)儀器觀測(cè)到的日照時(shí)數(shù)減少。
近53年通遼市大多數(shù)臺(tái)站年日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)出不同程度的減少趨勢(shì),減幅在17.71~72.61h/10a,以扎旗減少幅度最大。近53年通遼市日照時(shí)數(shù)以 21.48h/10a速率呈明顯的減少趨勢(shì),多年平均值為2962.84h,年際變化大,年代中以21世紀(jì)的前13年為最小,20世紀(jì)60年代為最大。赫斯特指數(shù)計(jì)算結(jié)果顯示,未來(lái)年、季日照時(shí)數(shù)將呈減少趨勢(shì),四季中以冬季減少趨勢(shì)最為強(qiáng)烈。
[1]李明香,才榮輝,金巍.營(yíng)口市近50年日照時(shí)數(shù)變化的特征分析[J].遼寧氣象1999(3):10-12.
[2]魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)(第二版)[M].北京:氣象出版社,2009:43-45.
[3]徐建華.現(xiàn)代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法[M].北京:高等教育出版社,2002.