新疆伽师县日照时数的变化特征及影响因子分析
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摘 要:利用伽师县近59a日照时数、降水量及总、低云量观测数据,对伽师县日照时数的变化特征及影响因子进行了分析。结果表明:近59a来伽师县的年、季日照时数均呈减少趋势,其中,冬季日照时数的减少幅度最大,春季的减少幅度最少,降水量和云量是影响日照时数的主要气象因子。
关键词:伽师县;日照时数;变化特征;气象因子
中图分类号:S16 文献标识码:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200515043
日照时数是表征气候变化的主要气象要素之一[1-3]。了解日照时数的气候特征、变化趋势[4,5],对于合理进行农牧业生产布局、调整种植结构有着十分重要的意义[6-8]。日照时数在一定程度上反映大气中空气质量的变化[9,10]。本文选用伽师县近59a的日照时数资料,分析了日照时数气候变化特征,找出了日照时数的变化特征和规律,得出伽师县的日照时数正在逐渐减少的结论。并初步分析了日照时数与降水量及日照时数与总、低云量的关系。
1 资料及分析方法
本文选用伽师国家一般本气象站(E76°47′,N39°30′,海拔高度1204.7m)1961—2019年的逐日氣象观测资料,包括日照时数、降水量及总、低云量;资料起止年代:日照时数、降水量为1961—2019年,总、低云量为1961—2013年(因2014年1月1日起自动化);数据处理及分析在Excel2007等软件的支持下进行,采用线性趋势分析方法,建立一元线形回归方程做了统计分析[11]。
2 日照时数变化
2.1 年日照时数的变化特征
1961—2019年的59a间,伽师县日照时数存在减少趋势(图1和表1),其气候倾向率为-28.6h/10a,日照时数的年际变化幅度较大,峰值(2006年)与谷值(2013年)相差572.5h。从年代变化看,年日照时数在20世纪60年代日照持续偏多,20世纪70年代中期至21世纪(2001—2010年)中期呈持续减少的趋势,尤其是20世纪90年代初期至21世纪(2001—2010年)中期减少最为显著,21世纪(2001—2010年)中期以后慢慢回升。21世纪(2010—2019年)初期出现1961年以来的最高值。
由表1可知伽师县近59a年(1961—2019年)平均浅年平均日照时数2893.3h;20世纪70年代年、夏、秋季平均日照时数多于20世纪60、80、90年代、2001—2010年、2011—2019年的夏、秋季平均日照时数;20世纪80年代冬、春季平均日照时数多于20世纪60、70、90年代、2001—2010年、2011—2019年的冬、春季平均日照时数;2001—2010年年、季平均日照时数均少于20世纪60、70、80、90年代、2011—2019年、历年(59a)年、季平均日照时数;20世纪60、70、80年代年、季平均日照时数均多于历年(59a)年、季平均日照时数。
由以上的分析可以看出,年、季日照时数都是减少的,从近10a的变化来看,无论是年日照时数或者季节的日照时数都明显少于20世纪60、70、80、90年代平均值;总之,近59a以来伽师县年、季日照时数的减少趋势较明显。
2.2 各季日照时数的变化特征
日照时数变化存在明显的季节差异,1961—2019年共59a来,伽师县春、夏、秋、冬季日照时数的气候倾向率分别为:-3.1h/10a、-3.80h/10a、-6.5h/10a、-16.1h/10a,可以看出,各季的日照时数均呈减少的趋势,尤以冬季减少最快,夏、秋季次之,春季变化最小,季日照时数的年际变化中,各季的日照时数极低值分别为在2007年、2006年、1982年、2008年出现,这些年的日照时数分别为541.5h、802.9h、597.71h、376.3h。
3 对日照时数影响的气象因子分析
3.1 年日照时数与降水量的关系
1961—2019年共59a来伽师县的年降水总量呈增多趋势(图2),增副为7.3mm/10a,年日照时数有减少趋势,减幅为-28.6h/10a,20世纪70年代中期至21世纪(2001—2010年)中期呈持续减少的趋势,尤其是20世纪90年代初期至21世纪(2001—2010年)中期减少最为显著,但是这个期间降水量的增加也较为明显,季的降水量数均呈增多的趋势,季的日照时数均呈减少的趋势;说明日照时数的减少与降水量的增加有关,降水量增多,日照时数减少。因此,气候变化是日照时数减少的气象因子之一。
3.2 年日照时数与总、低云量的关系
日照时数为太阳光照的时间,其变化主要是受天空云量影响,两者的关系可以通过相关系数反映。近59a来伽师县年平均总、低云量分别为5.0成、1.0成,年总、低云量有增加的趋势,增幅分别为0.2成/10a、0.1成/10a(图3),但是年日照时数有减少趋势,减幅为-28.6h/10a,20世纪70年代中期至21世纪(2001—2010年)中期呈持续减少的趋势,尤其是20世纪90年代初期至21世纪(2001—2010年)中期减少最为显著,但是这个期间降水量的增加也较为明显;总云量各季都增加趋势,季的总、低云量数均呈增多的趋势,季的日照时数均呈减少的趋势;总结来说,云量与日照有着密切的关系,两者成显著的负相关,云量的历年变化主要呈增多的趋势,日照时数的历年变化主要呈减少趋势,说明日照时数的减少与总、低云量的增加有关,总、低云量增多,日照时数减少。因此,云量是日照时数减少的气象因子之一。
4 结论
近59a(1961—2019年)平均年平均日照时数2893.3h,年日照时数存在减少趋势,其气候倾向率为-28.6h/10a,各季的日照时数均呈减少的趋势,其气候倾向率分别为:-3.1h/10a、-3.80h/10a、-6.5h/10a、-16.1h/10a,其中,冬季减少最快,夏、秋季次之,春季变化最小。
日照时数的减少与降水量、总、低云量的增加有关,降水量、云量增多,日照时数减少。因此,降水量、云量是日照时数减少的主要气象因子。
参考文献
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(责任编辑 李媛媛)
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