三穗近54年日照时数变化特征分析.doc

三穗县近54年日照时数变化特征分析摘要关键词引言日照是指太阳在一地的实际照射时数，在一给定时间，日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过120的那段时间总和，以小时（）为单位。日照是气候形成的重要因素；日照时数是气候变化的主要气象要素之一，它与人类活动，动植物的生长发育等密切相关。近年来，全球极端及异常天气现象的频繁出现，使人们越来越关心气候变化这一问题。目前，针对于三穗县气温、降水等气候要素的变化研究已经有了一些分析，但是对于日照这一反映气候状况的气象因子的研究却是空白，因此，本文利用相关统计方法，对三穗县近54年日照时数的变化特征进行初步分析。了解日照的变化趋势和演变规律，对于合理地进行农业生产布局，调整种植结构有着十分重要的作用。1资料和方法1.1资料选取三穗县于位于贵州省东部，黔东南苗族侗族自治州东北部，地处东经1083210904，北纬26472704之间，属北亚热带温和湿润季风气候，具有冬无严寒、夏无酷暑、雨热同季的特点。本文选取三穗国家基准气候站1958年1月2012年2月的逐月日照时数和月平均总云量及月平均低云量进行统计分析。1.2方法采用一元线性回归分析法，估算相关要素的气候趋势，表示为：式中，表示时刻的要素值的趋势方程估计量，为时间序号，把一阶系数乘以10称为该要素变化倾向率（或变化率），如为日照时数，则单位为h/10a，b可用最小二乘法确定，公式如下：日照时数是呈上升变化还是下降变化，取决于一阶系数b的符号，即倾向值；b值为正，则为上升趋势，b值为负，则为下降趋势。日照时数变化趋势的检验采用一元线性回归方程的F检验。季节划分按气候学划分法，春季：35月；夏季：68月；秋季：911月；冬季：12月次年2月。2 日照时数变化特征2.1 三穗县日照时数基本特征三穗县历年平均日照时数为1228.9小时，各季中，夏季最多，占全年40.6%，其次为秋季，占24.9%，再次为春季，占全年的21.7%，冬季最少，仅为全年的12.8% 。各月中，7月日照最多，其次为8月，最少为2月，2月与7月相比，相差达149.6小时。表1 三穗各月日照时数平均值（单位：h）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年47.145.364.893.2108.5121.3194.9183.2133.291.880.665.01228.92.2 三穗县日照时数的变化特征2.2.1年日照时数变化特征三穗县54年日照变化曲线及变化趋势见图1。由图1可以看出,近54年来,三穗县日照时数呈减少趋势变化，其气候倾向率为-26.662h/10a，1958年2011年的54年中，共减少了144.0小时。最大值为1535.3小时，出现在1963年，最小值为1024.5小时，出现在2001年，最大值与最小值相差510.8小时。对日照时数的年变化趋势做显著性F检验，统计计算可得，F值为8.2464，回归方程通过显著性水平=0.01检验，说明年日照时数线性变化显著。图1 近54年三穗县年日照时数变化曲线图2.2.2 各季日照时数变化特征根据1958年1月2012年2月逐月日照时数统计计算各季节日照时数，并用一元线性回归分析法计算各季节的日照变化倾向率，图2分别给出了1958年2012年各季节日照时数变化曲线。由图可知，三穗各季日照时数的变化趋势与年变化趋势相同，即均为下降趋势变化，但各季节的变化倾向率相差较大，春季为0.128h/10a，夏季为18.47h/10a，秋季为4.017h/10a，冬季为5.425h/10a。春季变化趋势不明显，日照时数在平均值上下波动；秋冬两季下降趋势相近，呈缓慢的波动下降趋势变化，但冬季变化的波动性较秋季大；夏季的减少趋势在各季变化趋势中最为明显。对各季日照时数的变化趋势做显著性F检验，统计计算可得，春、夏、秋、冬各季的F值分别为0.0189、7.7919、0.8501、1.8299，仅有夏季回归方程通过显著性水平=0.01检验，春、秋、冬三季未通过显著性检验，说明各季节日照时数的变化中，夏季线性变化显著，其余三季线性变化不显著。图2 近54年三穗县各季节日照时数变化曲线图2.2.3 各月日照时数变化特征 表2为三穗县近54年各月日照时数统计。由表2中可以看出，近54年来，除2月、5月及11月，日照时数变化趋势为增加外，其余各月日照均呈减少趋势，其中，变化率最大为7月，变化率达8.650 h/10a，其次为6月，变化率为6.944 h/10a ，再次为9月，变化率为5.069h/10a,变化率最小的为12月，变化率为0.511h/10a,其次为2月，变化率为0.623h/10a。表2 三穗近54年各月日照时数变化统计表月份月平均日照时数（h）月平均日照时数变化率（h/10a）147.1-4.020245.30.623364.8-2.405493.2-1.7565108.54.6556121.3-6.9447194.9-8.6508183.2-3.6349133.2-5.0691091.8-3.5131180.64.5621265.0-0.5112.2.4年代际变化统计计算三穗县1961年2010年50年中各年代的平均日照时数，结果见表2 。从各年代的年日照时数变化来看，呈“多多多少少”的变化，6080年代，年日照时数均在平均值之上，90年代及本世纪后，日照在平均值之下，特别是本世纪的前十年，日照时数较50年平均值偏少95.1小时。从各季节的日照时数变化来看，春季各年代的日照时数变化波动性不大，呈“多少少多多”的变化，峰值与谷值的差值为21.8小时；60年代偏多最多，偏多8.3小时，70年代偏少最多，偏少13.5小时，其余在平均值上下波动。夏季各年代的日照时数变化与年变化一致，呈“多多多少少”的变化，峰值出现在80年代，谷值出现在本世纪的前10年。秋季的日照时数与春季大致相似，在平均值上下波动，各年代中，呈“少多少多少”变化，最少值出现在本世纪的前10。冬季的变化为“多少多少少”，最小值出现在本世纪的头十年。由表中可以看出，进入本世纪，除春季日照时数比平均值略微偏多外，其它各季均偏少。表2 1961年2010年各年代日照时数（单位：小时）年 代春季日照时数夏季日照时数秋季日照时数冬季日照时数年日照时数60年代273.3518.2291.8171.61251.170年代251.5503.4323.3158.11238.880年代262.8560.8301.9161.61291.590年代271.6452.1322.9155.91200.400年代265.7436.9279.1148.31126.550年平均265.0494.3303.8159.11221.63 三穗日照时数与云量关系日照时数的变化与许多因子密切相关，云量是影响日照时数的重要因子之一。云量是指云遮蔽天空视野的成数；总云量是指观测时天空被所有的云遮蔽的总成数，低云量是指天空被低云族的云所遮蔽的成数。图3给出了1958年2011年各月平均日照时数及月平均总云量、月平均低云量的变化曲线。由图3可以看出，日照时数与总云量及低云量呈负相关的关系，总、低云量多时，日照时数少，而总、低云量少时，日照时数就多，这个不难理解，因为云对于太阳光有遮挡作用。通过计算可得，总云量与日照时数的相关系数为-0.84,低云量与日照时数的相关系数为0.88，即低云量的变化与日照时数变化关系更加密切，这是因为低云对太阳光的遮挡作用更大。图3 月平均日照时数、平均总云量及平均低云量变化图图45 小结1）近54年来，三