三明市日照时数的变化特征及其影响因子分析

三明市日照时数的变化特征及其影响因子分析

卜银军;龚成龙;李雪梅

【摘要】本论述使用地面气象观测日照资料,运用气候趋势法,对日照时数年变化、季变化和月变化时间序列进行了分析,并对与日照时数变化相关的降水量、气温、水汽压、相对湿度、总云量等气象因子进行了逐月平均特征的相关性分析,结果表明:(1)过去50年,三明市逐年日照时数呈现减少趋势,平均每10 a减少68.85 h.(2)三明市四季日照时数的季节变化趋势与年际变化趋势一致,也呈现出减少趋势,减速2.5~37.8 h/10 a,夏季减速最大,秋季减速最小.(3)逐月日照时数呈现"单峰型"分布,7月达到峰值,2月最少.(4)逐月平均日照时数与平均气温、平均水汽压呈现出显著的正相关性,与平均相对湿度、平均总云量、平均降水量呈现出负相关性,

【期刊名称】《甘肃科技纵横》

【年(卷),期】2017(046)009

【总页数】3页(P28-30)

【关键词】三明市;日照时数;线性趋势;变化特征

【作者】卜银军;龚成龙;李雪梅

【作者单位】福建省三明市气象局,福建三明 365000;福建省三明市气象局,福建三明 365000;福建省三明市气象局,福建三明 365000

【正文语种】中文

【中图分类】P422.1+1

日照是重要的气候因子,是可供开发利用的重要可再生能源,更是农作物生长发育不

可或缺的条件之一。彭云峰[1]等研究指出,1961年～2008年近50年福建省的年

日照时数呈现出显著的减少趋势,闽南地区减速最大;四季日照时数也表现出明显的

减少趋势,以夏季减速最大,秋季减速最小。张星[2]等对闽江流域11个站1961

年～2005年日照时数资料研究,发现闽江流域的日照时数都表现出减少的趋势,夏

季减幅最大,冬季次之。王正廷[3]等对1962年～2006年近45年三明市11个站

日照时数资料从年际和季节变化方面进行了统计分析。不难看出,对三明地区气温、降水等要素气候变化特征,很多学者已用很多方法作了分析[3-5],但对反映气候状况的日照时数气候变化特征的详细研究和对日照有影响的气象因子的相关性研究则相对较少。

对1964年～2013年近50年三明站日照时数资料,运用气候倾向率法,揭示了三明市区50年来的日照时数的气候变化特征及影响因子相关关系,为分析三明市区的天气与气候变化,指导农业生产提供一定的参考。

选取三明市地面气象观测站(以下简称三明站）1964年～2013年逐月日照时数、总云量、水汽压和相对湿度等资料,按福建省自然季节划分[6],将三明市的四季划分为:3～6月为春季,7～9月为夏季,10～11月为秋季,12～翌年2月为冬季,生成逐季日照时数序列,并通过算术平均法建立三明市年、季、月日照时数、总云量、水汽

压和相对湿度等资料气象要素序列。多年平均值采用1964年～2013年的各站的

多年日照平均值。

趋势分析:采用统计学方法、线性趋势方法等,绘制变化曲线,得出变化趋势函数[7]。用一次直线方程定量描述,即y(t）=a0+a1t,趋势变化率方程为dy(t）/dt=a1,式中t为时间,a1×10称做气候倾向率,表示气象要素每10 a的变化率,单位为h/10 a,方程中的系数用最小二乘法确定。气候变化倾向率用线性方程拟合,揭示气候要素的

变化趋势。

2.1 年变化特征

图1为1964年～2013年逐年平均日照时数变化曲线,可以看出在过去的50年里,三明市逐年日照时数呈现减少趋势,其气候趋势方程为:y=-6.8543x+1823.2,气候

倾向率为-68.85 h/10 a。

逐年日照时数在上世纪90年代之前存在7 a～10 a左右明显的周期震荡,而上世纪90年代初开始到本世纪初,逐年日照呈现明显的下降趋势,日照时数减少了285.5

h/10 a;进入本世纪之后,逐年日照时数又呈现出5 a～8 a的周期震荡,其中2003

年出现了本世纪第一个年代的峰值,这与2003年降水特少、高温日数多、高温高(2003年最高气温为41℃多）等气候特点相对应。

从年平均日照时数来看,近50年三明市的日照时数在1 298.9 h～2 081.5 h之

间,1971年日照时数最多,达2 081.5 h,2000年日照时数最少,是1 298.9 h。

2.2 季节变化特征分析

由图2可以看出,三明市四季日照时数的季节变化趋势与年际变化趋势一致,也是呈现出减少趋势;夏季减少趋势最显著,即夏季的年日照时数是以-37.8 h/10 a的趋势

在减少,其次是春季以-22.5 h/10 a的趋势在减少,冬季、秋季减少趋势较为平缓,冬季减少趋势为-9.9 h/10 a,秋季为-2.5 h/10 a。

2.3 月变化特征

图3为1964年～2013年三明市逐月平均日照时数的分布曲线,从图中可以看出三明市近50年来逐月平均日照时数呈现“单峰型”分布特征,其中,7月日照时数达到峰值,时间长达233h以上,日照时数最少的月份是2月,只有80h左右,这跟福建省

逐月平均日照时数的分布是一致的[6]。

通过对1964～2013年日照时数的逐月平均值与降水量、平均气温、平均水汽压、平均相对湿度、平均总云量等影响因子的逐月平均值相关性统计分析见表1,发现

逐月平均日照时数与相对湿度、平均总云量、降水量呈现出负相关,负相关系数绝

对值最大的是相对湿度,其次是总云量;而与平均气温、平均水汽压呈现出明显的正相关。

负相关系数绝对值最大的是相对湿度,其次是总云量,大气相对湿度越大,对应时段的日照时数则越少;总云量越多,对应时段的日照时数也是越少;而气温则与日照时数之间具有显著的正相关性,即某月的日照时数越多,则对应月份的平均气温也是越高。利用三明站常规日照观测资料,分析了日照时数气候变化特征及其与相关影响因子的关系,主要得出以下结论。

(1）在1964年～2013年间,三明市逐年日照时数呈现减少趋势,气候倾向率为-68.85 h/10 a。在上世纪90年代之前存在7 a～10 a左右明显的周期震荡,而上世纪90年代初到本世纪初,却呈现明显的减少趋势,10 a里日照时数减少了285.5 h,进入本世纪以后,又呈现出5 a～8 a左右的周期震荡,其中2003年出现了本世纪第一个年代峰值。

(2）三明市四季日照时数的季节变化趋势与年际变化趋势一致,也呈现出减少趋势;夏季减少趋势最显著,其次是春季,冬季、秋季减少趋势较为平缓。

(3）三明市逐月平均日照时数呈现出“单峰型”分布特征,其中7月日照时数达到峰值,2月份最少,这与全省逐月平均日照时数的分布是一致的[6]。

(4）逐月平均日照时数与逐月平均相对湿度、总云量、降水量呈现负相关,负相关系数绝对值最大的是相对湿度,其次是总云量;与平均气温、平均水汽压呈现出明显的正相关。

[1] 彭云峰,王琼.近50年福建省日照时数的变化特征及其影响因素[J].中国农业气象,2011,32(3）:350-355.

[2] 张星,陈惠,林秀芳.45年闽江流域气候变化特征分析[J].水土保持研

究,2009(1）:107-110.

[3] 王正廷,伍毓柏.近45年来三明地区气候变化特征分析[J].水利科