近59年河池市宜州区日照变化特征分析

明年日照时数在 1980 年出现从多到少的突变，突变前 小于 0，表明 59 年间呈下降趋势，从 1981 年开始 UF 值
后相差 196.8 h，其中 1980 年以前在平均值以上范围内 小 于 -1.96，1981—2020 年 宜 州 区 日 照 时 数 下 降 趋 势
下降，1980 年以后则在平均值以下范围内下降。基于 明显。
LIAO Jiawang WEI Ruixia （Yizhou District Meteorological Bureau, Hechi Guangxi 546300）
Abstract: Using the sunshine observation data from 1962—2020 of Yizhou National Meteorological Station, Guangxi, the interannual, seasonal, monthly and abrupt changes of sunshine duration in Yizhou district were analyzed by means of linear trend, moving average, cumulative anomaly and Mann-Kendall test. The results showed that there was a decreasing trend in sunshine hours in Yizhou district, with a decreasing tendency rate of-72.3 h/10 a, and a large variation range, with a difference of 697.2 h between peak and trough, and a sudden change from more to less in 1980, and a significant seasonal difference in sunshine hours, in summer, autumn, Spring and winter, and in August, the sunshine duration was 204.7 h and 53.4 h, respectively, with a difference of 151.3 h. Keywords: sunshine variability；linear trend；moving average；cumulative anomaly；Mann-Kendall test
①宜州区年日照时数总体呈下降趋势，下降倾向率 为 -72.3 h/10 a，年平均日照时数为 1 496.9 h，年际变化 幅度大，最多在 1962 年，为 1 849.7 h，最少为 2012 年，是 1 152.5 h，最 多 年 与 最 少 年 相 差 697.2 h。 从 MannKendall 检验看，年日照时数在 1980 年发生由多到少的突 变，突变前后年日照时数相差 196.8 h。
非参数检验方法，若统计量 UF 或 UB 的值大于 0，表明序 著性检验，春季通过 α=0.05 的显著性检验。此外，夏季对
列呈上升趋势，小于 0 则表明序列呈下降趋势。当它们 宜州区日照时数的减少贡献最大，春季贡献最少。宜州区
超过临界直线时，表明上升或下降趋势显著。如果 UF 和 4 个季节平均日照时数以夏季最多为 542.8 h，约占全年总
变化幅度大，其中最多出现在 1962 年，为 1 849.7 h，最少 较 9 月减少 37.5 h，降幅为 24.9%，在全年中降幅最明显；
是 2012 年，为 1 152.5 h，最多年与最少年相差 697.2 h。 2 月和 3 月日照时数变化最小，相差仅为 5.5 h。月日照
1962—1980 年宜州区年日照时数偏多，年日照时数均大 时数最大值出现在 1978 年 7 月，为 327.2 h，最小值出现
2.1 年际变化
124.7 h，8 月日照时数最多，为 204.7 h，2 月最少，为 53.4 h，
从 1962—2020 年宜州区年日照时数线性趋势（见图 两者相差 151.3 h；5 月平均日照时数较 4 月增加 43.7 h，
1）可以看出，宜州区年平均日照时数为 1 496.9 h，年际 增幅为 51.7%，在全年中增幅最明显；10 月平均日照时数
400
300
200
100
日照时数/d
0
-100
-200
-300
-400 1962 1966 1970 1974 1978 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2006 020 年宜州区年日照时数累积距平值
2
UF
UB
1.96
-1.96 1.96
总768 期第三十四期 2021 年12 月
河南科技 Journal of Henan Science and Technology
地球与环境
近 59 年河池市宜州区日照变化特征分析
廖家旺 韦瑞霞
（广西河池市宜州区气象局，广西 河池 546300）
摘 要：利用广西河池宜州国家气象观测站 1962—2020 年日照观测资料，采用线性趋势、滑动平均、累积距平
日 照 时 数 为 1 703.6 h，比 年 平 均 值 偏 多 13.8%；1981— 2020 年，年 平 均 日 照 时 数 为 1 398.8 h，比 年 平 均 值 偏
临 界 线 之 间，1980 年 UF 和 UB 曲 线 出 现 一 个 交 点，说 少 6.6%。 由 图 4 中 UF 曲 线 看 出，1962—2020 年 UF 值
收稿日期：2021-11-06 作者简介：廖家旺（1978—），男，本科，气象工程师，研究方向：综合气象业务。
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近 59 年河池市宜州区日照变化特征分析
第 34 期
2 000 1 900 1 800
日照时数 五年滑动平均
多年平均 线性（日照时数）
y =-7.234 8x +1 714 R 2 = 0.460 1
150
日照时数呈显著减少的趋势，变化倾向率为 -7.23 h/10 a，
100
59 年减少 426.6 h。经检验，相关系数 |r|=-0.678 3，表明
50
其减少趋势在 α=0.01 显著性水平显著。据分析，日照时 数的明显下降可能与天气状况和大气污染有关。通过 5 年滑动曲线分析，年日照时数从 1962 年开始波动下降， 1993 年降至低点后变化平缓，处于偏少日照时数阶段，
于多年平均值。从 20 世纪 80 年代以来，日照时数明显 在 2012 年 2 月，为 2.6 h。
偏少。除 1983 年、1987 年、1999 年、2000 年、2003 年、
250
2004 年、2007 年、2010 年、2016 年这 9 个年份日照时数
200
日照时数/h
高于多年平均值，其余年份均低于多年平均值。宜州区
UB 两条曲线出现交点，且交点在临界线之间，交点对应 量的 36.3%，冬季最少为 220.2 h，约占全年总量的 14.7%。
的时刻即为突变开始的时间。
2.3 月变化
2 日照时数变化特征
对 1962—2020 年宜州区各月平均日照时数统计（见图 2）可知：宜州区月日照时数变化呈单峰型，日照时数平均
8 月日照时数最多，为 204.7 h，2 月最少，为 53.4 h，两者相差 151.3 h。
关键词：日照变化特征；线性趋势；滑动平均；累积距平；Mann-Kendall 检验法
中图分类号：P467
文献标识码：A
文章编号：1003-5168（2021）34-0119-03
Characteristics Aualysis of Sunshine Change in Yizhou District, Hechi in Recent 59 Years
距平，呈增加趋势；1981—2020 年累积距平为负距平，呈
对 1962—2020 年宜州区日照时数进行线性趋势分 减少趋势。分析表明，年日照时数历经 1962—1980 年偏
析，宜州区各季节日照时数变化存在明显差异，各季日照 多期和 1981—2020 年偏少期。
时数均呈明显减少趋势，减幅从大到小为夏季、秋季、冬
1.2.3 滑动平均序列曲线法。利用滑动平均序列曲 季和春季，其趋势系数分别为 -2.68 h/10 a、-2.13 h/10 a、
线图诊断其变化趋势，看其演变趋势是上升还是下降。
-1.32 h/10 a和-1.08 h/10 a，相关系数分别为 0.564、0.460、
1.2.4 Mann-Kendall 检验法。Mann-Kendall 是一种 0.331 和 0.330，其中夏季、秋季、冬季均通过 α=0.01 的显
0
统计值
-2
-1.96
-4
-6 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 2016 2019 年份
图 4 1962—2020 年宜州区年日照时数突变分析
3 结论
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月份
图 2 1962—2020 年宜州区各月平均日照时数
并持续至今。此外，它从 1981 年开始大致在年平均值以
2.4 突变分析
下波动，但未出现明显上升或下降趋势。
年日照时数累积距平（见图 3），1962—1980 年为正
2.2 季节变化
1 700
日照时数/h
1 600
1 500
1 400
1 300
1 200
1 100 1962 1965 1968 1971 1974 1977 1980 1983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004 2007 2010 2013 2016 2019
年份
图 1 1962—2020 年宜州区日照时数的年际变化
及 Mann-Kendall 检验法等方法，分析宜州区日照时数年际变化、季节变化、月变化及突变分析。结果表明，宜
州区日照时数随年份变化有显著下降趋势，下降倾向率为 -72.3 h/10 a，峰值和谷值相差 697.2 h，在 1980 年发
生了由多到少的突变；日照时数还存在明显的季节差异，夏、秋季变化较大，春、冬次之；月日照时数呈单峰型，
1 资料与方法
1.1 资料来源 选取宜州国家气象观测站 1962—2020 年日照时数 观测资料，季节划分为春季（3—5 月）、夏季（6—8 月）、 秋季（9—10 月）、冬季（12 月至次年 2 月），分别计算出月、 季、年平均日照时数。 1.2 研究方法 1.2.1 线性倾向估计方法。利用直线回归方法对原 时间序列进行拟合，揭示其变化趋势并进行显著性检验。 1.2.2 累积距平检验法。采用累积距平检验法判断 日照时数阶段性变化，由曲线明显的上下起伏直观判断 其长期显著的演变趋势及持续性变化，甚至可诊断出发 生突变的大致时间。
利 用 Mann-Kendall 检 验 法 对 1962—2020 年 宜 州
第 34 期
近 59 年河池市宜州区日照变化特征分析
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区日照时数序列进行突变分析（见图 4），给定显著性水 年日照时数序列数据计算得到，1962—1980 年，年平均
平 α=0.05，临 界 值 u0.05=±1.96。 分 析 UF 曲 线，自 1981 年来年日照时数下降趋势显著，在显著性水平 0.05 的
日照是气候变化的重要因素。日照时数的变化影响 着当地的气候变化、能源开发与利用、农业生产以及人 类活动等［1］。研究日照时数分布规律及其变化趋势，对 合理利用当地资源、调整农业生产布局等具有较大参考 价值和意义［2-3］。宜州区位于广西壮族自治区中部偏西， 龙江中游，是大西南出海通道的“咽喉要地”，属亚热带 季风气候区。在气候变暖的背景下，宜州区日照时数也 发生了相应变化，与广西整体保持一致，日照时数呈减少 趋势，但各地减少幅度存在一定差异［4-5］。为研究宜州 区日照时数变化，笔者采用宜州国家气象观测站 1962— 2020 年日照时数资料，利用线性趋势、滑动平均、累积距 平和 Mann-Kendall 突变等统计方法，对日照时数年际、季 节、月份变化进行分析，以期为日常生活及农业生产提供 参考依据。