1961—2020 年青海高原日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征

周 丹， 保廣裕， 蘇獻(xiàn)鋒， 王 力， 李寶華

（1.青海省防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海 西寧 810001；2.青海省氣象服務(wù)中心，青海 西寧 810001；3.青海省氣象干部培訓(xùn)學(xué)院，青海 西寧 810001）

近百年來(lái)，全球氣候經(jīng)歷了顯著的變暖趨勢(shì)。氣候系統(tǒng)的多種指標(biāo)和觀測(cè)表明，全球變暖趨勢(shì)仍在持續(xù)。IPCC第五次評(píng)估報(bào)告顯示，1880—2012年全球地表平均溫度升高了約0.85 ℃［1-2］。全球變暖導(dǎo)致氣候因素發(fā)生變化，太陽(yáng)輻射是地球系統(tǒng)的主要能源，與人類的生活密切相關(guān)，是重要的氣候因素之一［3-5］。日照時(shí)數(shù)是表征太陽(yáng)輻射的特征量，它不僅與地理參數(shù)有關(guān)，還受太陽(yáng)常數(shù)、云量、水汽和大氣氣溶膠等多種因素的影響［6-8］。在全球變暖背景下，探索和研究日照時(shí)數(shù)的時(shí)空變異性和影響因素對(duì)人類的工農(nóng)業(yè)活動(dòng)具有重要意義，并可為地球系統(tǒng)科學(xué)研究提供參考。

Stanhill 等［9］對(duì)全球1951—2000 年太陽(yáng)輻射變化進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射顯著減少，全球每年平均減少0.46～0.56 W·m-2，導(dǎo)致太陽(yáng)輻射減少的最有可能因素是氣溶膠和空氣污染的影響。中國(guó)學(xué)者就不同區(qū)域日照時(shí)數(shù)變化特征及其影響因子也進(jìn)行了大量的研究。中國(guó)氣象局氣候變化中心［10］分析發(fā)現(xiàn)，1961—2019 年中國(guó)平均年日照時(shí)數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)，平均減少變化率為32.8 h·(10a)-1。肖風(fēng)勁等［11］基于中國(guó)2089個(gè)氣象站1961—2017年觀測(cè)數(shù)據(jù)，分析了中國(guó)不同區(qū)域日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征及影響因素，結(jié)果表明中國(guó)日照時(shí)數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)，西南地區(qū)在1989年發(fā)生突變，西北地區(qū)在1983 年發(fā)生突變，東北地區(qū)在1985年發(fā)生突變，其他地區(qū)未發(fā)生突變。周曉宇等［12］根據(jù)1961—2009 年?yáng)|北地區(qū)104 個(gè)氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究了東北地區(qū)日照時(shí)數(shù)月、季、年的時(shí)空變化特征，研究結(jié)果表明日照時(shí)數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)，平均減少變化率為40.5 h·(10a)-1。戴聲佩等［13］利用華南地區(qū)1960—2011 年101 個(gè)時(shí)間序列較長(zhǎng)的氣象臺(tái)站地面觀測(cè)資料，分析了華南地區(qū)光能、熱量和水分等農(nóng)業(yè)氣候資源的時(shí)空變化特征，結(jié)果表明1961—2011年華南地區(qū)年總輻射量呈現(xiàn)“U”字型變化趨勢(shì)，日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì)，平均減少變化率為40.2 h·(10a)-1。陳少勇等［14］利用中國(guó)西北地區(qū)135個(gè)測(cè)站1961—2007 年1—12 月日照時(shí)數(shù)資料，分析了47 a來(lái)西北地區(qū)日照時(shí)數(shù)的時(shí)空分布特征及其變化規(guī)律，結(jié)果發(fā)現(xiàn)1961—2007年西北地區(qū)大部分地方日照時(shí)數(shù)顯著減少，區(qū)域平均減少變化率為19.92 h·(10a)-1，相對(duì)濕度增加，云量增多，是造成日照減少的主要原因。

青海高原位于青藏高原東北部，是“國(guó)家公園省”和“中華水塔”。境內(nèi)地形復(fù)雜多樣，海拔高度在1500～6000 m 之間，緯度跨越7 個(gè)緯度帶。青海高原日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽(yáng)能資源豐富，是國(guó)家重要的清潔能源產(chǎn)業(yè)基地。2021 年3 月，習(xí)近平總書(shū)記參加十三屆人大四次會(huì)議青海代表團(tuán)審議時(shí)強(qiáng)調(diào)，要結(jié)合青海優(yōu)勢(shì)和資源，打造國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地。同年7月，省政府和國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《青海打造國(guó)家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地行動(dòng)方案》［15］，旨在為如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)做出青海貢獻(xiàn)。因此，青海高原日照時(shí)數(shù)變化引起眾多學(xué)者的關(guān)注。付建新等［16］分析了祁連山地區(qū)1960—2014 年日照時(shí)數(shù)變化特征，結(jié)果表明多年平均日照時(shí)數(shù)整體上表現(xiàn)出下降態(tài)勢(shì)。而何小武等［17］分析了1961—2016 年黃河源頭地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化特征，結(jié)果表明近56 a 黃河源頭地區(qū)日照時(shí)數(shù)以26.0 h·(10a)-1的速率增加。學(xué)者們的研究結(jié)果表明，青海高原不同特征區(qū)域日照時(shí)數(shù)變化特征不盡相同。

基于此，本文通過(guò)選取青海高原50個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)1961—2020 年逐月日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)及相關(guān)氣象要素資料，分析了青海高原整體、不同緯度地區(qū)、不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征，旨在為認(rèn)識(shí)青海高原氣候資源變化提供科學(xué)依據(jù)，為合理農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)布局、清潔能源開(kāi)發(fā)等提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)概況

青海高原（89°35′～103°04′E，31°09′～39°19′N）位于青藏高原東北部，東西長(zhǎng)約1200 km，南北寬約800 km，是黃河、長(zhǎng)江和瀾滄江的發(fā)源地，也是“國(guó)家公園省”和“中華水塔”（圖1）。境內(nèi)地形復(fù)雜多樣，海拔高度在1500～6000 m 之間，全境87%以上的土地海拔在3000 m 以上。按照地理單元，青海高原可分為柴達(dá)木地區(qū)、環(huán)湖地區(qū)、東部農(nóng)業(yè)區(qū)和青南牧區(qū)。青海高原遠(yuǎn)離海洋，降水量地區(qū)差異大，年平均降水量在100～550 mm之間，年平均氣溫在-5.0～9.0 ℃之間，是典型的高原大陸性氣候［18］。青海高原地處中緯度地帶，日照時(shí)數(shù)長(zhǎng)，輻射能力強(qiáng)，年總輻射量可達(dá)690.8～753.6 kJ·cm-2，直接輻射量占輻射量的60%以上。

圖1 青海高原氣象站點(diǎn)分布Fig.1 Distribution of meteorological stations in Qinghai Province

2 數(shù)據(jù)與方法

日照時(shí)數(shù)是指太陽(yáng)每天在垂直于其光線的平面上輻射強(qiáng)度超過(guò)或等于120 W·m-2的時(shí)間長(zhǎng)度。日照時(shí)數(shù)的變化除了受大范圍氣候變化的影響外，還受到局地大氣環(huán)境和人為因素的影響［19］。

選取青海高原50 個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)1961—2020年逐月日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)。由于各種人為因素，數(shù)據(jù)資料存在非均一性現(xiàn)象，因此對(duì)50個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)資料中的明顯斷點(diǎn)選用SNHT 氣候資料檢驗(yàn)和訂正方法進(jìn)行了排查，并根據(jù)排查結(jié)果進(jìn)行了訂正。數(shù)據(jù)序列的斷點(diǎn)不僅與氣候資料的非均一性有關(guān)，也可能是氣候突變信號(hào)的反映。通過(guò)計(jì)算待檢序列和距離較近、相關(guān)較大的參考序列的比值或差值序列不僅可以檢驗(yàn)序列中的斷點(diǎn)，還提供了對(duì)資料的訂正方法。數(shù)據(jù)序列的檢驗(yàn)主要包括差值法和比值法，非均一數(shù)據(jù)序列的訂正主要采用相關(guān)系數(shù)訂正［20］。經(jīng)過(guò)訂正處理后的50 個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的要素資料具有較好的連續(xù)性。

依據(jù)研究所需，青海高原50個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)按照緯度劃分為7 個(gè)緯度帶，按照海拔高度劃分為7個(gè)海拔高度帶，50個(gè)站點(diǎn)劃分詳情見(jiàn)表1。

表1 青海高原氣象站點(diǎn)緯度帶和海拔高度帶劃分Tab.1 Division of latitude and elevation bands of meteorological stations in Qinghai Plateau

Mann-Kendall 檢驗(yàn)方法是一種廣泛應(yīng)用于徑流、氣候、水文序列等趨勢(shì)分析和顯著性檢驗(yàn)的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法［21-23］，其優(yōu)點(diǎn)是既不需要時(shí)序遵循特定分布，也不受少數(shù)異常值的干擾，而且可以明確突變開(kāi)始的時(shí)間和突變區(qū)域［24］，本研究主要基于Mann-Kendall方法進(jìn)行突變檢驗(yàn)。

3 結(jié)果與分析

3.1 青海高原日照時(shí)數(shù)整體變化特征

采用氣候傾向率方法對(duì)1961—2020 年青海高原日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)（圖2）分析看出，青海高原日照時(shí)數(shù)呈顯著降低趨勢(shì)，變化率為-30.1 h·(10a)-1，通過(guò)0.01 顯著性檢驗(yàn)。從年代際變化來(lái)看，1961—1970年、1971—1980年、1981—1990年、1990—2000年青海高原日照時(shí)數(shù)基本保持在2765.0～2805.0 h·a-1之間，年代變化率分別為0.9%、-0.9%、-0.4%，年代際變化較小。從2000—2010 年開(kāi)始青海高原日照時(shí)數(shù)快速降低，2000—2010 年平均日照時(shí)數(shù)為2713.8 h·a-1，2011—2020 年降低為2621.9 h·a-1，年代變化率分別為-1.9%、3.4%，年代際變化顯著（圖2）。

圖2 1961—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)Fig.2 Variation trend of sunshine hours in Qinghai Plateau from 1961 to 2020

由1961—2020 年青海高原日照時(shí)數(shù)變化率分布（圖3）可見(jiàn)，1961—2020 年青海高原除南部個(gè)別站點(diǎn)日照時(shí)數(shù)持平或略微增加外，其余地區(qū)日照時(shí)數(shù)均呈顯著降低趨勢(shì)，其中柴達(dá)木地區(qū)和東部農(nóng)業(yè)區(qū)降低趨勢(shì)最顯著。東部農(nóng)業(yè)區(qū)的西寧降低趨勢(shì)最顯著，變化率為-65.0 h·(10a)-1，此外東部農(nóng)業(yè)區(qū)的民和、樂(lè)都、柴達(dá)木盆地的諾木洪、小灶火、茫崖、德令哈、冷湖、都蘭的變化率均達(dá)到-50.0 h·(10a)-1以上。

圖3 1961—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)變化率空間分布Fig.3 Spatial distribution of the change rate of sunshine hours in Qinghai Plateau from 1961 to 2020

由Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)對(duì)1961—2020 年青海高原日照時(shí)數(shù)進(jìn)行的突變分析（圖4）可見(jiàn)，UF 和UB 曲線相交于2004 年（r=0.05），結(jié)合滑動(dòng)T檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，青海高原1961—2020 年日照時(shí)數(shù)在2004年通過(guò)檢驗(yàn)，表明青海高原日照時(shí)數(shù)在2004年發(fā)生突變降低。突變前的1961—2004 年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2778.7 h·a-1，突變后的2005—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2646.6 h·a-1，變化率達(dá)到了-4.6%。

圖4 1961—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)Mann-Kendall突變檢驗(yàn)Fig.4 Mann-Kendall mutation test of sunshine hours in Qinghai Plateau from 1961 to 2020

華維等［25］研究發(fā)現(xiàn)，1973—2007 年除青海南部部分地區(qū)日照時(shí)數(shù)呈增加趨勢(shì)外，其余地區(qū)均呈顯著減少趨勢(shì)。杜軍等［26］研究發(fā)現(xiàn)，1971—2019 年羌塘國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)年日照時(shí)數(shù)顯著減少，平均每10 a 減少22.8 h，以夏季減少最為明顯。自20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，四季日照時(shí)數(shù)均呈明顯減少趨勢(shì)，仍以夏季減幅最大。這些研究結(jié)論均與本文研究結(jié)果高度一致。

3.2 青海高原不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化特征

3.2.1 不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)年際變化特征青海高原50 個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)按照緯度劃分為7 個(gè)緯度帶，每個(gè)緯度帶間隔1°（表2）。采用氣候傾向率方法對(duì)1961—2020 年青海高原不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)分析（圖2）可見(jiàn)，高緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)降低趨勢(shì)顯著大于低緯度地區(qū)。7 個(gè)緯度帶日照時(shí)數(shù)變化率分別為-2.72 h·a-1、-0.52 h·a-1、-1.13 h·a-1、-2.16 h·a-1、-3.84 h·a-1、-3.81 h·a-1和-3.28 h·a-1，除33°～34°N、34°～35°N 2 個(gè)緯度帶變化率未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)外，其余緯度帶變化率均通過(guò)0.01 顯著性檢驗(yàn)。

表2 1961—2020年青海高原不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化傾向Tab.2 Variation trend of sunshine hours in different latitudes of Qinghai Plateau from 1961 to 2020

由Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)對(duì)1961—2020 年青海高原不同緯度帶日照時(shí)數(shù)進(jìn)行的突變分析（圖5）可見(jiàn)，32°～33°N、35°～36°N、36°～37°N、37°～38°N、38°～39°N緯度帶的Mann-Kendall突變檢驗(yàn)UF和UB曲線分別相交于1986、2016、1999、2000、1990 年（r=0.05）。結(jié)合滑動(dòng)T檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，35°～36°N 緯度帶未在2016 年通過(guò)檢驗(yàn)，故表明其未發(fā)生突變。32～33°N、36～37°N、37°～38°N、38°～39°N 緯度帶分別在1986、1999、2000、1990 年通過(guò)滑動(dòng)T檢驗(yàn)，表明32～33°N、36°～37°N、37°～38°N、38°～39°N 緯度帶日照時(shí)數(shù)分別在1986、1999、2000、1990 年發(fā)生突變降低。32°～33°N 緯度帶突變前的1961—1986 年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2496.2 h·a-1，突變后的1987—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2399.2 h·a-1，變化率達(dá)到了-3.9%。36°～37°N緯度帶突變前的1961—1999年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2843.4 h·a-1，突變后的1999—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2718.6 h·a-1，變化率達(dá)到了-4.4%。37°～38°N 緯度帶突變前的1961—2000 年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2997.4 h·a-1，突變后的2000—2020 年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2855.2 h·a-1，變化率達(dá)到了-4.7%。38°～39°N 緯度帶突變前的1961—1990 年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為3088.1 h·a-1，突變后的1991—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2964.1 h·a-1，變化率達(dá)到了-4.0%。

圖5 1961—2020年青海高原不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)Mann-Kendall突變檢驗(yàn)Fig.5 Mann-Kendall mutation test of sunshine hours in different latitudes of Qinghai Plateau from 1961 to 2020

3.2.2 不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化特征采用氣候傾向率方法對(duì)1961—2020 年青海高原不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化趨勢(shì)分析（表3）可見(jiàn)，春季不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)均較小，除32°～33°N、37°～38°N 緯度帶日照時(shí)數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)外，其余緯度帶日照時(shí)數(shù)基本持平或略微減少。夏季緯度相對(duì)較高地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于緯度較低地區(qū)，35°N 以上4 個(gè)緯度帶夏季日照時(shí)數(shù)變化率分別為-0.38 h·a-1、-0.59 h·a-1、-0.64 h·a-1和-0.59 h·a-1，且均通過(guò)了0.01顯著性檢驗(yàn)，而35°N以下3個(gè)緯度帶夏季日照時(shí)數(shù)變化率分別為-0.21 h·a-1、-0.06 h·a-1和-0.21 h·a-1，均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。秋季不同緯度帶日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì)，但是減少趨勢(shì)顯著性狀況差異較大，緯度較低和緯度較高地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于中緯度地區(qū)，34°N 以下緯度帶減少變化率均通過(guò)了0.05顯著性檢驗(yàn)，36°N以上緯度帶帶減少變化率均通過(guò)了0.01 顯著性檢驗(yàn)，其余緯度帶減少變化率均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。冬季不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)與夏季基本一致，緯度相對(duì)較高地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于緯度較低地區(qū)，36°～37°N、37°～38°N緯度帶冬季日照時(shí)數(shù)變化率分別為-0.33 h·a-1、-0.22 h·a-1，且均通過(guò)了0.01 顯著性檢驗(yàn)，35°～36°N 緯度帶減少變化率通過(guò)了0.05 顯著性檢驗(yàn)，35°N 以下緯度帶呈略微減少或增加趨勢(shì)，且均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。杜軍等［26］研究發(fā)現(xiàn)，1971—2019 年羌塘國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)年日照時(shí)數(shù)顯著減少，平均每10 a 減少22.8 h，以夏季減少最為明顯。自20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，四季日照時(shí)數(shù)均呈明顯減少趨勢(shì)，仍以夏季減幅最大，該研究結(jié)論與本文研究結(jié)果高度一致。

表3 1961—2020年青海高原不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化傾向Tab.3 Seasonal variation trend of sunshine hours in different latitudes of Qinghai Plateau from 1961 to 2020

3.3 青海高原不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化特征

3.3.1 不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)年際變化特征青海高原50個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)按照海拔高度劃分為7個(gè)海拔高度帶，每個(gè)海拔高度間隔500 m（表4）。采用氣候傾向率方法對(duì)1961—2020 年青海高原海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)分析看出（圖6），海拔相對(duì)較低地區(qū)日照時(shí)數(shù)降低趨勢(shì)顯著大于海拔相對(duì)較高地區(qū)。7 個(gè)海拔高度帶日照時(shí)數(shù)變化率分別為-4.60 h·a-1、-3.28 h·a-1、-4.19 h·a-1、-2.43 h·a-1、-1.70 h·a-1、-2.23 h·a-1和-2.23 h·a-1，除4500 m 以上海拔高度帶變化率未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)外，其余海拔高度帶變化率均通過(guò)0.05顯著性檢驗(yàn)，其中2000 m以下、2000～2500 m、2500～3000 m、3000～3500 m 均通過(guò)了0.01顯著性檢驗(yàn)。

表4 1961—2020年青海高原不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化傾向Tab.4 Variation trend of sunshine hours in different altitude areas of Qinghai Plateau from 1961 to 2020

由Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)對(duì)1961—2020 年青海高原不同海拔高度帶日照時(shí)數(shù)進(jìn)行的突變分析（圖6）可見(jiàn)，2000 m 以下、2500～3000 m、3000～3500 m、3500～4000 m、4000～4500 m、4500 m 以上海拔高度帶的Mann-Kendall突變檢驗(yàn)UF和UB曲線分別相交 于1999、2004、2017、2018、2017、2018 年（r=0.05）。結(jié)合滑動(dòng)T檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，3000～3500 m、3500～4000 m、4000～4500 m、4500 m 以上海拔高度帶均未在2017 年和2018 年通過(guò)檢驗(yàn)，故表明其未發(fā)生突變。2000 m 以下、2500～3000 m 海拔高度帶分別在1999 年和2004 年通過(guò)滑動(dòng)T檢驗(yàn)，表明2000 m 以下、2500～3000 m 海拔高度帶日照時(shí)數(shù)分別在1999 年和2004 年發(fā)生突變降低。2000 m 以下突變前的1961—1999 年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2595.5 h·a-1，突變后的2000—2020 年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2461.0 h·a-1，變化率達(dá)到了-5.2%。2500～3000 m突變前的1961—2004年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2976.8 h·a-1，突變后的2005—2020年青海高原日照時(shí)數(shù)平均為2817.8 h·a-1，變化率達(dá)到了-5.3%。

圖6 1961—2020年青海高原不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)Mann-Kendall突變檢驗(yàn)Fig.6 Mann-Kendall mutation test of sunshine hours in different altitude areas of Qinghai Plateau from 1961 to 2020

3.3.2 不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化特征采用氣候傾向率方法對(duì)1961—2020 年青海高原不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化趨勢(shì)分析（表5）可見(jiàn)，春季不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)均較小，基本持平或略微減少，除2500～3000 m 海拔高度減少趨勢(shì)通過(guò)0.05 顯著性檢驗(yàn)外，其余海拔高度帶變化趨勢(shì)均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。夏季海拔相對(duì)較低地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于海拔較高地區(qū)，3500 m 以下4 個(gè)海拔高度帶夏季日照時(shí)數(shù)變化率分別為-0.53 h·a-1、-0.45 h·a-1、-0.69 h·a-1和-0.40 h·a-1，且均通過(guò)了0.01顯著性檢驗(yàn)，而3500 m以上3 個(gè)海拔高度帶夏季日照時(shí)數(shù)變化率分別為-0.18 h·a-1、-0.25 h·a-1和-0.33 h·a-1，但均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。秋季不同海拔高度帶日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì)，但是減少趨勢(shì)顯著性狀況差異較大，2000 m以下、2500～3000 m、3500～4000 m、4000～4500 m 4個(gè)海拔高度帶減少變化率均通過(guò)了0.01 顯著性檢驗(yàn)，2000～2500 m 海拔高度帶減少變化率通過(guò)了0.05 顯著性檢驗(yàn)，其余海拔高度帶減少變化率未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。冬季不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)與夏季基本一致，海拔相對(duì)較低地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于海拔較高地區(qū)，3000 m 以下3 個(gè)海拔高度帶夏季日照時(shí)數(shù)變化率分別為-0.64 h·a-1、-0.39 h·a-1和-0.27 h·a-1，且均通過(guò)了0.01 顯著性檢驗(yàn)，3000～3500 m 海拔高度帶減少變化率通過(guò)了0.05 顯著性檢驗(yàn)，3500 m 以上海拔高度帶呈略微減少或增加趨勢(shì)，且均未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。杜軍等［26］研究發(fā)現(xiàn)，1971—2019 年羌塘國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)年日照時(shí)數(shù)顯著減少，平均每10 a 減少22.8 h，以夏季減少最為明顯。自20 世紀(jì)90 年代以來(lái)，四季日照時(shí)數(shù)均呈明顯減少趨勢(shì)，仍以夏季減幅最大，該研究結(jié)論與本文研究結(jié)果高度一致。

表5 1961—2020年青海高原不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化傾向Tab.5 Seasonal variation trend of sunshine hours in different altitude areas of Qinghai Plateau from 1961 to 2020

4 結(jié)論

本文通過(guò)選取青海高原50 個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)1961—2020 年逐月日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)及相關(guān)氣象要素資料，分析了青海高原整體、不同緯度地區(qū)、不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征，主要得到以下結(jié)論：

（1）1961—2020年青海高原年日照時(shí)數(shù)呈顯著降低趨勢(shì)，變化率為-30.1 h·(10a)-1，且在2004 年發(fā)生突變降低。突變前青海高原年日照時(shí)數(shù)平均為2778.7 h·a-1，突變后平均為2646.6 h·a-1，變化率達(dá)到了-4.6%。從空間分布來(lái)看，除南部個(gè)別站點(diǎn)日照時(shí)數(shù)持平或略微增加外，其余地區(qū)年日照時(shí)數(shù)均呈顯著降低趨勢(shì)，其中柴達(dá)木地區(qū)和東部農(nóng)業(yè)區(qū)降低趨勢(shì)最顯著。

（2）青海高原高緯度地區(qū)年日照時(shí)數(shù)降低趨勢(shì)顯著大于低緯度地區(qū)。32°～33°N、36°～37°N、37°～38°N、38°～39°N 緯度帶年日照時(shí)數(shù)分別在1986、1999、2000、1990 年發(fā)生突變降低。從日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化來(lái)看，春季不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)均較??；夏季緯度相對(duì)較高地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于緯度較低地區(qū)；秋季不同緯度帶日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì)，但是減少趨勢(shì)顯著性狀況差異較大，緯度較低和緯度較高地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于中緯度地區(qū)；冬季不同緯度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)與夏季基本一致，緯度相對(duì)較高地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于緯度較低地區(qū)。

（3）青海高原海拔相對(duì)較低地區(qū)年日照時(shí)數(shù)降低趨勢(shì)顯著大于海拔相對(duì)較高地區(qū)。2000 m 以下、2500～3000 m海拔高度帶年日照時(shí)數(shù)分別在1999年和2004 年發(fā)生突變降低。從日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化來(lái)看，春季不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)均較小，基本持平或略微減少；夏季海拔相對(duì)較低地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于海拔較高地區(qū)；秋季不同海拔高度帶日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢(shì)，但是減少趨勢(shì)顯著性狀況差異較大；冬季不同海拔高度地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)與夏季基本一致，海拔相對(duì)較低地區(qū)日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)顯著大于海拔較高地區(qū)。