廉江近53a日照時數(shù)氣候特征分析

池德文

（湛江市氣象局，廣東湛江 524400）

廉江近53a日照時數(shù)氣候特征分析

池德文

（湛江市氣象局，廣東湛江 524400）

采用Mann－Kendall法進行年日照時數(shù)進行突變檢驗方法，對廉江國家氣象觀測站1963－2015的年日照時數(shù)、季節(jié)日照時數(shù)的年際、年代際的線性傾向率變化特征分析，得出其氣候變化規(guī)律為：廉江年日照時數(shù)呈現(xiàn)減少趨勢，其突變的時間節(jié)點是1972年；其中春季減少速率最大，夏季減小速率最小，且春季日照時數(shù)變化趨勢與年際變化趨勢基本一致。

日照時數(shù)；氣候特征；突變

當(dāng)前全球性氣候變化越趨劇烈，各地氣候已經(jīng)開始發(fā)生變化，人們對氣候觀測因子從不同的時空尺度做了大量的研究［1～2］，特別重點對氣溫和降水的變化規(guī)律以及對人類社會生產(chǎn)生活的影響做了大量科學(xué)研究分析［3～4］。

近年有分析表明［5］，廉江氣溫演變在20世紀(jì)70年代到本世紀(jì)第一個10年里先后經(jīng)歷偏冷、冷暖交替、偏暖三個階段，季節(jié)性氣溫變化異常突出，同時降水多寡變化呈現(xiàn)階段性交替出現(xiàn)的特征。日照是重要的氣候因素，日照時數(shù)是氣候資源重要因子之一，它表征太陽輻射的強弱，和氣溫有著重要的關(guān)聯(lián)，分析日照時數(shù)的特征和變化規(guī)律，對農(nóng)業(yè)氣候資源、太陽能開發(fā)利用具有重要科學(xué)意義。

1 資料和方法

本文采用1963－2015年廉江日照時數(shù)資料，單位是h，根據(jù)氣候特點［6］對廉江四季劃分為：春季（3～5月）、夏季（6～8月）秋季（9～11月）冬季（12～次年2月），使用1963到2015年共53年日照時數(shù)觀測序列資料，分別按年際、年代際和季節(jié)際做樣本分

類，分析其變化總體特征和趨勢演變。

將日照時數(shù)觀測數(shù)據(jù)按照年、年代、季節(jié)值變化劃分樣本y1y2……yn，對應(yīng)時間序列為t1t2……tn，樣本隨時間變化趨勢用線性回歸方程yn＝atn＋b表達，以線性方程傾斜率a的十倍值為樣本氣候傾向率，分析樣本變化趨勢特征。

采用非參數(shù)統(tǒng)計檢驗方法Mann－Kendall法［7］檢測序列的突變點。

2 日照變化特征分析

2.1 日照時數(shù)年際變化特征

廉江近53a平均日照時數(shù)為1800h，最大值出現(xiàn)在1963年2221h，最小值出現(xiàn)在1984年1327.8h，年日照時數(shù)極差893.2h。

從圖1可見，53年日照在年均值以上26年，在年均值以下27年，1963、1977、2003、2014年出現(xiàn)單峰值，1984、1995、2008年出現(xiàn)單谷值，其中1982、1984出現(xiàn)主、次谷值。自1963年起廉江日照時數(shù)一直處于減少趨勢，趨勢變化率為－29h／10a，減少趨勢顯著。雖然階段性變化幅度較大，但1978年起呈現(xiàn)快速減少趨勢并在以后的近20年里持續(xù)呈現(xiàn)在較低幅度，1997年后日照時數(shù)減少趨勢放緩并略有回升，其后在年均值附近震蕩變化。

2.2 日照時數(shù)年代際變化特征

廉江20世紀(jì)60年代初期到80年代年均日照時數(shù)出現(xiàn)連續(xù)性負趨勢，60年代平均減少35.4h／a（見表1），70年代平均減少22.6h／a，80年代平均減少16.9h／a，平均值達到近53年來最少，比60年代前期到70年代分別減少了306.9h和205.3h，90年代起略有增加，平均增加22.2h／a，進入21世紀(jì)以來較80年代平均增加了168.2h（見圖2）。在這53年里，廉江日照時數(shù)呈現(xiàn)波動中有減少的總體趨勢特征。

圖1 廉江日照時數(shù)年際變化

2.3 季節(jié)日照時間變化特征

圖3為廉江各季節(jié)日照時數(shù)逐年變化，近53年來四季日照時數(shù)均呈現(xiàn)負趨勢，從各季氣候傾向率變化特征可見，春季日照時數(shù)減幅最大，為－3.2h／10a，其次是秋季－3.0h／10a、冬季－2.7h／10a，夏季變化最小－0.7h／10a。

近53a廉江春季日照時數(shù)在37.4h～169.6h之間，振幅是四季中最大的，最大值出現(xiàn)在1977年，從1978到1996年出現(xiàn)持續(xù)性偏少階段，主要發(fā)生在70年代后到90年代初期，最小值出現(xiàn)在1984年，2010年至今保持正增長趨勢。春季日照時數(shù)的總體趨勢特征跟年際變化有高度吻合，特別是谷峰值的出現(xiàn)極為相似。

表1 1963－2015年廉江各年代日照平均值及變化趨勢系數(shù)表：y＝at＋b

圖2 廉江各年代日照時數(shù)平均值

夏季日照時數(shù)在135.8h～241.3h之間，跟春季和年際變化趨勢不同的是，夏季日照時數(shù)波動振幅不大，且年變化是四季中最小的。雖然1982和1984年連續(xù)出現(xiàn)谷值，但最大谷值在1994年，相似的在2010年左右日照時數(shù)開始保持正增長。

秋季日照時數(shù)變化振幅雖然明顯突增突減特征，但其減幅變化僅比春季少0.2h／10a，從80年代

到2008年平均基本都在較低水平，1982年出現(xiàn)主谷值，其后20年間出現(xiàn)多個次谷值，2008年后開始正增長。

圖3 廉江1963－2015年四季日照時數(shù)逐年值

冬季日照時數(shù)變化不但振幅波動大，且極小值是在近年的2012年冬季階段出現(xiàn)的，為53.1h，而極大值跟年際變化一致出現(xiàn)在1963年。60年代中期到80年代初期是震蕩中正增長趨勢，80年代中期至今負趨勢伴隨著大波動的震蕩演變，并且沒有跟其他季節(jié)一樣在進入21世紀(jì)后有明顯正增長趨勢。

圖4 廉江1963－2015年年日照時數(shù)突變檢驗曲線

3 日照時數(shù)突變分析

設(shè)定顯著性水平μ0.05＝±1.96，圖4表明，UF線顯示60年代后期開始，廉江年日照時數(shù)進入明顯減少趨勢階段，并在70年代減少趨勢超過顯著性水平為0.05的臨界值，說明廉江日照時數(shù)減少趨勢非常顯著。根據(jù)UF和UB曲線交點位置可以確認，日照時數(shù)顯著減少的突變現(xiàn)象發(fā)生時間點在1972年，說明廉江日照時數(shù)在1972年從多變少的明顯突變轉(zhuǎn)折。

4 小結(jié)

（1）廉江近53a日照時數(shù)總體呈現(xiàn)明顯減少趨勢，這種負趨勢主要出現(xiàn)在在20世紀(jì)70年代末期到90年代末期階段，進入21世紀(jì)后開始出現(xiàn)回升，但年際變化波動幅度仍然較大，光照能量條件仍不穩(wěn)定。

（2）20世紀(jì)60年代到80年代廉江日照時數(shù)快速負增長的現(xiàn)象在90年代起有所減緩，并有反彈增長變化趨勢。

（3）四季中，春季的日照時數(shù)變化最不穩(wěn)定，且直接影響了年際變化的趨勢規(guī)律。

（4）廉江日照時數(shù)在1972年發(fā)生明顯突變，廉江從這年開始進入光照能量變少的氣候演變階段。

［1］虞海燕，劉樹華，趙娜，等.我國近59年日照時數(shù)變化特征及其與溫度、風(fēng)速、降水的關(guān)系［J］.氣候與環(huán)境研究，2011，（3）：389－398.

［2］張自旭，周文劍，田野，資云萍.近50年來富寧站日照變化特征分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（S1）：97－98.

［3］蘇恒，吳益平.博白縣近50年氣候變化特征分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2008，29（3）：18－20＋38.

［4］謝東，韋彩色，陶炳新，雷紅萍.玉林市近10年氣候變化特征［J］.氣象研究與應(yīng)用，2012，33（2）：40－44

［5］池德文.廉江1971到2010年氣候變化特征分析［J］.氣象研究與應(yīng)用，2015，36（2）：50－53.

［6］廣東省氣象局《廣東省天氣預(yù)報技術(shù)手冊》編寫組.《廣東省天氣預(yù)報技術(shù)手冊》［M］.北京：氣象出版社，2006：9－12.

［7］鄭小波，羅宇翔，周成霞，徐丹丹.近45年來貴州省日照時數(shù)的變化特征［J］.氣象研究與應(yīng)用，2007，28（S2）：2－4.

Climatic characteristic analysis of sunshine duration during recent 53 years in Lianjiang

Chi De-wen
(Zhanjiang Municipal Meteorological Service,Zhanjiang Guangdong 524400)

Based on the mutation test of annual sunshine duration by Mann-Kendall method,the variation characteristics of annual sunshine hours,seasonal sunshine time of linear trend rate of interannual and interdecadal of national meteorological observatory during 1963-2015 in Lianjiang were analyzed,it is concluded that the annual sunshine hours showed a trend of decrease,the mutation of time node is 1972;in which the biggest reduce rate is in spring,which it is least in summer,and the spring sunshine time change tendency and the interannual variation tendency are similar.

sunshine duration;climatic characteristic;mutation

P46

A

1673-8411（2016）03-0091-03

2016-05-18

池德文（1966－），男，本科，助理工程師，主要從事氣象行政管理工作。