摘 要:利用武勝國家氣象觀測(cè)站1960-2013年日照時(shí)數(shù)資料,應(yīng)用線性趨勢(shì)分析、Mann-Kendall檢驗(yàn)和滑動(dòng)T檢驗(yàn)等,分析武勝縣近54年來日照時(shí)數(shù)的變化特征。結(jié)果表明:武勝縣年日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì),氣候傾向率達(dá)-1.5439h/年,且以下降期為主,減少時(shí)段主要發(fā)生在1983年-2013年,日照時(shí)數(shù)的突變點(diǎn)是1980年,武勝縣近53年日照時(shí)數(shù)與低云量、總云量、降雨日數(shù)呈負(fù)相關(guān),總云量的減少是導(dǎo)致日照時(shí)數(shù)不斷減少的首要原因。
關(guān)鍵詞:日照時(shí)數(shù);變化;趨勢(shì);影響
日照作為一種重要的氣候因子,對(duì)農(nóng)作物的生長和發(fā)育起著關(guān)鍵作用,氣象學(xué)中日照時(shí)數(shù)是太陽在一地實(shí)際照射的時(shí)數(shù),用以表示一地區(qū)獲取日照的量。武勝縣地處四川盆地東部,嘉陵江中游,廣安市西南部,面積966平方公里,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,全年四季分明,氣候溫和,雨量充沛,日照充足。近年來,武勝縣大力發(fā)展農(nóng)業(yè),特別是柑橘、檸檬、蠶桑等特色產(chǎn)業(yè),加強(qiáng)對(duì)武勝縣日照時(shí)數(shù)變化特征的分析研究,為武勝縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供科學(xué)的氣象依據(jù),加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性和針對(duì)性。
一、資料來源和分析方法
本文選用武勝國家氣象觀測(cè)站1960-2013年的日照時(shí)數(shù)、低云量、總云量、降雨日數(shù)等資料。采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性氣象傾向率相結(jié)合的方法,分析了武勝縣近54年日照時(shí)數(shù)的年際變化和季節(jié)變化趨勢(shì),并結(jié)合M-K檢驗(yàn)和滑動(dòng)T檢驗(yàn)研究了日照時(shí)數(shù)的突變特征。使用相關(guān)性分析法等對(duì)日照時(shí)數(shù)的影響因子進(jìn)行分析。
二、日照時(shí)數(shù)的變化趨勢(shì)分析
1.日照時(shí)數(shù)年際變化
統(tǒng)計(jì)分析1960年-2013年武勝縣逐年日照時(shí)數(shù)并繪制線性趨勢(shì)曲線(圖1)可知,1960-2013年武勝縣的平均年日照時(shí)數(shù)為1249.872h,年日照時(shí)數(shù)最多為1711.7h,年日照時(shí)數(shù)最少為981.8h,差值為729.9h。年日照時(shí)數(shù)的氣候傾向率為-1.5439h/年,表明日照時(shí)數(shù)在該地區(qū)呈減少趨勢(shì),相關(guān)系數(shù)為0.18,通過了α=0.05的顯著性水平檢驗(yàn),可見年日照時(shí)數(shù)的減少趨勢(shì)是較為顯著的。
2.日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化
對(duì)1960-2013年武勝縣各季日照時(shí)數(shù)進(jìn)行線性趨勢(shì)分析(圖2)可知:日照時(shí)數(shù)在春季(3-5月)以0.2799h/年的速度增加,夏季(6-8月)以1.094h/年的速度減少、秋季(9-11月)以0.3365h/年增多、冬季(12月至翌年2月)以1.0669h/年的速度減少,由此可知,1960年-2013年武勝縣夏季、冬季的日照時(shí)數(shù)為減少趨勢(shì),春季、秋季的日照時(shí)數(shù)為增多趨勢(shì),同時(shí)夏季、冬季的減少趨勢(shì)較春季、秋季的增多趨勢(shì)更為顯著。
三、日照時(shí)數(shù)的突變分析
(a)
(b)
給定顯著性水平α=0.05,使得U0.05=±1.96,對(duì)1960年-2013年武勝縣逐年日照時(shí)數(shù)資料進(jìn)行M-K檢驗(yàn),由檢驗(yàn)結(jié)果(圖3a)可知,1962年-1983年UF值大于或等于0,武勝縣的日照時(shí)數(shù)整體呈上升趨勢(shì),1983年-2013年UF值小于或等于0,武勝縣的日照時(shí)數(shù)整體呈下降趨勢(shì);UF曲線和UB曲線在臨界線±1.96內(nèi)相交的點(diǎn)有5個(gè),對(duì)應(yīng)年份分別為1981年、1997年、1999年、2000年、2002年,表明以上5個(gè)年份是可能的突變點(diǎn)。
再用滑動(dòng)T檢驗(yàn)對(duì)上述5個(gè)可能的突變點(diǎn)進(jìn)行二次檢驗(yàn),給定顯著性水平α=0.05,按自由度v=n1+n2-2=10,即t0.05=±2.23,由圖3b可知,1979年-1981年t統(tǒng)計(jì)量超過0.05顯著性水平,出現(xiàn)過突變,結(jié)合上述M-K檢驗(yàn)結(jié)果,可以判定1981年是可信的突變點(diǎn)。
四、日照時(shí)數(shù)變化影響因素
選取1960-2013年武勝縣總云量、低云量、降雨日數(shù)等氣象要素[5-6],分析上述氣象要素與日照時(shí)數(shù)的相關(guān)性(表略)。
1.總低云量對(duì)日照時(shí)數(shù)的影響
總云量與日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.653,總云量與日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì),在0.01水平上顯著相關(guān);低云量與日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.151,低云量與日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì),相關(guān)性小。表明總云量的增多可能是導(dǎo)致武勝縣日照日數(shù)減少的重要因素。
2.降水日數(shù)對(duì)日照時(shí)數(shù)的影響
降水日數(shù)與日照時(shí)數(shù)的相關(guān)系數(shù)為-0.285,降水日數(shù)與日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān),在0.05水平上顯著相關(guān),表明降水日數(shù)的增多對(duì)日照時(shí)數(shù)的減少可能有一定影響。
3.其他因素對(duì)日照時(shí)數(shù)的影響
近年來,日照時(shí)數(shù)下降是在全國范圍內(nèi)是普遍存在的現(xiàn)象,專家們分析工業(yè)污染及人類活動(dòng)是直接或間接造成日照時(shí)數(shù)下降的主要原因。隨著武勝縣現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,以及縣城中心的搬遷和常住人口的增多,根據(jù)縣環(huán)保局空氣質(zhì)量等相關(guān)資料,可知近年來該地區(qū)空氣中的污染物不斷增多,空氣污染加劇,而污染物對(duì)太陽輻射有吸收或散射作用,導(dǎo)致到達(dá)地面的太陽輻射減少,因此空氣污染加劇對(duì)日照時(shí)數(shù)有一定影響。
五、結(jié)語
通過分析1960-2013年武勝縣氣象資料發(fā)現(xiàn),武勝縣近54年日照時(shí)數(shù)的變化呈下降趨勢(shì),其氣候傾向率為-1.5439h/年,夏季、冬季日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì),春季、秋季日照時(shí)數(shù)呈增多趨勢(shì),同時(shí)夏季、冬季的下降趨勢(shì)較春季、秋季的增多趨勢(shì)更為顯著。通過突變分析可知,1962-1983年武勝縣日照時(shí)數(shù)整體呈上升趨勢(shì),1983-2013武勝縣日照時(shí)數(shù)整體呈下降趨勢(shì),綜合M-K檢驗(yàn)和滑動(dòng)T檢驗(yàn),武勝縣近54年日照時(shí)數(shù)的突變點(diǎn)為1981年。
分析結(jié)果表明,影響武勝縣日照時(shí)數(shù)變化的主要?dú)庀笠蜃邮强傇屏亢徒邓諗?shù),其中總云量與日照時(shí)數(shù)變化顯著負(fù)相關(guān)。由此說明,總云量的增多是造成了武勝縣日照日數(shù)減少的重要因素,同時(shí)降水日數(shù)的增多、空氣污染加劇對(duì)日照時(shí)數(shù)有一定影響。
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作者簡(jiǎn)介:汪亞男,女,籍貫:四川廣安,單位:四川省武勝縣氣象局,學(xué)歷:本科,研究方向:綜合氣象業(yè)務(wù),職稱:助理工程師。