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        近58 a福泉日照時(shí)數(shù)變化特征分析

        2020-06-12 06:34:56阮洪福唐紅忠
        中低緯山地氣象 2020年2期
        關(guān)鍵詞:福泉市福泉云量

        王 祥,阮洪福,龍 平,唐紅忠

        (1.貴州省福泉市氣象局,貴州 福泉 550500;2.貴州省黔南布依族苗族自治州氣象局,貴州 都勻 558000)

        0 引言

        福泉市位于貴州省中部地區(qū),屬于黔南苗族布依族自治州北部,與貴陽(yáng)市、甕安縣、貴定縣接壤。福泉市盛產(chǎn)磷礦,是貴州省重要的磷礦生產(chǎn)基地,近年來(lái)該市針對(duì)磷礦生產(chǎn)造成的環(huán)境污染開(kāi)展大力整治,福泉市的空氣質(zhì)量得到有效改善。因此有必要就日照時(shí)數(shù)和云量等數(shù)據(jù)變化定性闡述福泉市天空狀況的變化情況。

        1 資料與方法

        本文選用福泉市氣象觀測(cè)站1961—2018年的日照資料序列,按照逐年、月進(jìn)行分析。利用1961—2013年低云量和水汽壓進(jìn)行相關(guān)分析。

        采用線性趨勢(shì)分析和M-K突變檢驗(yàn)方法對(duì)日照時(shí)數(shù)序列進(jìn)行分析,找出資料序列的變化情況,并應(yīng)用T檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析。

        2 日照時(shí)數(shù)的變化趨勢(shì)

        2.1 年變化趨勢(shì)

        對(duì)福泉1961—2018年逐年的日照時(shí)數(shù)進(jìn)行分析,1963年的日照時(shí)數(shù)最多,為1 514 h。年最少是2012年,僅為773.1 h。近59 a來(lái)日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),變化率-50 h/10 a。

        圖1 福泉市1961—2018年日照時(shí)數(shù)年際變化Fig.1 Annual variation of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

        2.2 月變化趨勢(shì)

        從月分布圖看,福泉市日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)單峰型,最多是8月,其次是7月和9月,1月和2月日照時(shí)數(shù)少,與該市地處季風(fēng)氣候區(qū)夏季晴熱氣溫高日照強(qiáng)的特性相吻合。

        圖2 福泉市1961—2018年日照時(shí)數(shù)月際變化Fig.2 Annual variation of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

        具體分析各月日照時(shí)數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì),發(fā)現(xiàn)只有2月增加的趨勢(shì),其余月份日照時(shí)數(shù)隨著時(shí)間減少,其中6—7月遞減率分別為0.97 h/a和0.95 h/a。

        表1 福泉市分月日照時(shí)數(shù)氣候變化傾向率Tab.1 Climate change trend rate of sunshine hours per month in Fuquan city

        3 突變分析

        給定顯著性水平ɑ=0.05,使得U0.05=±1.96,對(duì)1961—2018年福泉市逐年的日照時(shí)數(shù)進(jìn)行M-K檢驗(yàn),由圖可知,福泉市2000年以后日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),特別是2012年以后超出臨界線,下降趨勢(shì)明顯。UF線和UB線在±1.96內(nèi)有4個(gè)相交點(diǎn),分別為1969年、1982年、2000年和2002年,上述4 a是可能存在的突變點(diǎn)。為檢驗(yàn)這4 a是否為突變點(diǎn),再用滑動(dòng)T進(jìn)行檢驗(yàn),給定顯著水平α=0.05,按照自由度v=n1+n2-2=10,即t0.05=±2.23,通過(guò)T檢驗(yàn)結(jié)果及突變分析的結(jié)果,判定2000年為可信的突變點(diǎn)。

        圖3 1961—2018年福泉市日照時(shí)數(shù)M-K檢驗(yàn)Fig.3 M-K test of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

        圖4 1961—2018年福泉市日照時(shí)數(shù)滑動(dòng)T檢驗(yàn)Fig.4 Sliding T test of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

        4 日照時(shí)數(shù)下降的原因分析

        利用1961—2013年福泉市低云量和日照數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,日照時(shí)數(shù)和低云量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),并且通過(guò)α=0.01的顯著性檢驗(yàn)。福泉市低云量呈現(xiàn)增多的趨勢(shì),變化率為0.12成/10 a。

        圖5 1961—2013年福泉市日照時(shí)數(shù)與低云量曲線Fig.5 Sunshine hours and low cloud cover curve of Fuquan city from 1961 to 2013

        福泉市在20世紀(jì)80年代和90年代大力發(fā)展磷礦產(chǎn)業(yè),大氣中的粉塵含量增多,空氣質(zhì)量一度受到影響,2000年后隨著環(huán)保意識(shí)的提高,磷礦生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響得到控制,空氣質(zhì)量明顯改善,表現(xiàn)為2000—2013年低云量呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),相應(yīng)時(shí)段日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)略微增多的趨勢(shì)。

        5 結(jié)論

        1961—2018年福泉市年平均日照時(shí)數(shù)1 127 h,最多是1 514 h,最少是773.1 h。福泉市的年日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),變化率為-50 h/10 a呈現(xiàn)明顯下降的趨勢(shì)。

        福泉市月日照時(shí)數(shù)變化,只有2月是增加的趨勢(shì),其余月份日照時(shí)數(shù)隨著時(shí)間減少,其中6—7月減少較明顯,遞減率率分別為.9.7 h/10 a和9.5 h/10 a。

        應(yīng)用M-K突變檢驗(yàn)進(jìn)行分析,1969年、1982年、2000年、2002年存在突變,通過(guò)檢驗(yàn),2000年是可信的突變點(diǎn)。

        通過(guò)低云量與日照時(shí)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,低云量的變化與日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),低云量的增多導(dǎo)致日照時(shí)數(shù)的減少。

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