内蒙古近50年生长季日照时数变化特征

《内蒙古近50年生长季日照时数变化特征》由会员分享，可在线阅读，更多相关《内蒙古近50年生长季日照时数变化特征（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、内蒙古近50年生长季日照时数变化特征杨丽桃;江像评【摘要】 The downward trend of sunshine duration in growing season adversely affects agricultural production in Inner Mongolia. Through analyzing the sunshine duration data of 20 stations over Inner Mongolia from 1961 to 2010, using the methods of least square, cumulative anomal

2、y, and moving 2-test, the variation characteristics of sunshine duration in Inner Mongolia in the growing season in the 50 years are analyzed. The results show that: (1) The annual sunshine duration in growing season generally exhibited a decreasing tendency, and the decreasing rate in the central p

3、art was the most fast (- 29.1 h/ 10a), the next in the west ( - 19. 10 h/10a), and the least in the east ( - 14. 7h/10a) . (2) There was a sudden change in 1978 and the decreasing tendency speeded up after 1978, but there were two slight increase periods in the process of reduction. (3) The monthly

4、variation tendency of sunshine duration was different, which was the biggest in June, and the least in April.%内蒙古生长季日照时数明显减少的 趋势会对当地的农业生产有不利的影响.通过分析内蒙古自治区20个气象站1961- 2010年生长季日照地面观测资料，用最小二乘法、累积距平、滑动t检验等方法分 析了内蒙古地区近50年生长季的日照时数变化特征，揭示其主要的变化规律.结果 表明:内蒙古生长季近50年日照时数呈减少趋势，中部地区减少速率最大(-29.4 h/10a),西部地区其次(-19

5、.10h/10a),东部地区最小(-14.7 h/10a).内蒙古生长季 日照时数在1978年附近存在一次显著突变,表现为日照时数的急剧减少；但其在减少的过程中有两次微弱的反弹.生长季各月的日照时数变化趋势基本一致，呈现 为不同速率的减少趋势.其中6月减少最多,其次是5、9、7、8月,4月减少最慢.【期刊名称】气象科技【年(卷)，期】2012(040)005【总页数】4页(P854-857) 【关键词】日照时数;生长季;变化特征;内蒙古 【作者】杨丽桃;江像评【作者单位】内蒙古气候中心，呼和浩特010051;呼和浩特职业学院,呼和浩特010051【正文语种】中文日照是重要的气候因子，也是供人类

6、开发利用的可再生能源，更是农作物生长发育 不可缺少的条件。研究日照变化趋势，了解其变化的气候背景，不但对农业结构调 整、合理布局农业生产有着十分重要的作用，同时还可以为太阳能的开发利用提供 科学依据。从20世纪90年代以来，谭有邦等研究了四川内江市单站40年日照 变化的特征1；覃峥嵘分析了南宁单站日照时数减少的成因2;吴达鸿研 究和分析了广东韶关地区8个站的近10年日照偏少的原因3。郭军等对天津 市的4个县站资料分析表明，近40年来日照时数呈现减少趋势4;江苏无锡 市近40年的日照也呈现减少趋势5；陈碧辉等分析了成都市近50年来日照时 数呈较大幅度的减少趋势6;张山清等分析认为新疆哈密地区年日

7、照时数呈减 小趋势7；但对新疆阿克苏市的日照资料研究的结论却认为呈现增加的趋势8。这些研究所用的时间尺度多为年和四季，而针对生长季日照变化情况研究较少。本 研究对内蒙古近50年来日照时数在时间和空间上的变化特征分析的基础上，重点 对生长季日照变化情况进行探讨，并对其成因作了初步分析。并用累积距 平”“滑动t检验”等方法对日照时数的突变进行了检验。最后，分析探讨了引起 内蒙古日照时数变化的主要原因。选择分布均匀，具有一定代表性的20个气象站，西部地区包括阿左旗、鄂托克旗、 东胜市、临河市，中部地区包括清水河、呼和浩特、包头、集宁、化德、多伦，东 部地区包括阿鲁科尔沁旗、林西县、赤峰市、奈曼旗、通

8、辽市、扎鲁特旗、乌兰浩 特市、扎兰屯市、海拉尔市、莫力达瓦旗。气象资料为19612010年逐月日照 时数。多年平均值采用19712000年的30年平均值，生长季为49月。采用线性趋势分析来估算相关要素的气候变化趋势，趋势变化用一次线性回归方程 表示：y = a0 + a1t,式中t为年份，a1为气候倾向率，b = 10a0，称为该要素趋 势变化率，用最小二乘法可以求得。主要用于定量描述气候序列的趋势变化特征， 正为上升，负为下降，并进行变化趋势显著性检验。利用累积距平检验方法判断气象要素阶段性变化，并可诊断出发生突变的大致时间。 对于序列X,其某一时刻t的累积距平表示为：），式中为多年平均值。

9、日照时数的突变检测方法采用滑动检验法1,即通过考察两组样本平均值的差 异是否显著来检验突变。由于子序列长度的选择带有人为性，为避免任意选择子序 列长度造成突变点的漂移，具体使用这一方法时，可以反复变动子序列长度进行试 验比较，以提高计算结果的可靠性。用最小二乘法分析内蒙古自治区20个气象站19612010年生长季（49月） 日照时数观测资料，可知内蒙古生长季近50年来日照时数减少趋势中部地区最大， 以-29.4 h/10a的速率递减；西部地区其次，为-19.10 h/10a，东部地区减少速 率最小，为-14.7 h/10a （图1）。内蒙古20个气象站近50年来生长季日照时数的线性趋势见表1。

10、从表中可见， 全区50年来生长季平均日照时数变化趋势通过0.001的显著性检验，说明全区生 长季日照时数减少趋势非常显著；其中，中部地区6个站中有3个站的日照时数 变化通过0.001的显著性检验，且中部地区生长季平均日照时数变化也通过0.001 的显著性检验，这也充分说明中部地区生长季日照时数减少趋势非常显著；西部地 区和东部地区各有一个站通过0.001的显著性检验，其余站均未通过0.001的显 著性检验，其日照时数的减少趋势均为不显著。2.2.1年际及年代际变化内蒙古生长季近50年日照时数呈减少趋势（图2），其趋势变化率为-17.8 h/10a，相关系数r = 0.4959通过了水平为0.0

11、01的显著性检验，即近50年减少 了 89 h,减少趋势明显，并呈现出阶段性变化。内蒙古生长季多年平均日照时数 为1578 h , 20世纪60、70年代均高于平均值，属于日照时数偏多期；从80年 代至今日照时数低于平均值，呈现出快速减少趋势。其日照时数年际变化振幅较大， 最高值出现在1965年为1703 h，最低值出现在2004年仅为1423 h，年日照时 数极差达280 h。从内蒙古生长季日照时数累积距平变化趋势来看（图3 ）, 1978年之前为日照时 数偏多期，之后日照时数整体呈减少趋势，但是在1985-1992年、1996- 2002年两个阶段又呈现出微弱的波动。总体来说内蒙古生长季日

12、照时数在1978 年以后在逐渐减少，1978年以后生长季日照时数平均值比1978年之前的生长季 日照时数平均值减少了 56.3 h，分析认为在此可能发生了突变，即气候从多日照 时段转变为少日照时段。因此本文运用累积距平、滑动t检验等方法对其做了进一 步的分析。对内蒙古1961-2010年生长季日照时数时间序列计算滑动t统计量，并作显著 性检验，见图4。检测结果显示生长季日照时数在1978年的t统计量超过0.001 显著性水平，这表明内蒙古生长季日照时数在1978年出现过一次显著的突变。这 与图3的内蒙古生长季日照时数累积距平曲线变化趋势的事实相吻合。从图2也可以看出，突变前18a中有1961年

13、、1964年和1967年共3年（3/18） 的生长季日照时数在平均值以下，而突变后32年中就有1980年、1986年、1987 年、1988 年、1989 年、1991 年、1997 年、1999 年、2000 年、2001 年 和2009年共11年（11/32）的生长季日照时数在平均值以上。这进一步说明在 全球气候变暖的大背景下，日照时数在逐年减少的趋势中，仍有一些年份出现增加 的情况，而且其出现的频率在加大。内蒙古生长季日照时数30年滑动平均值处于 急剧减少状态，目前正处于最低基本态时期；而均方差的变化情况与之不同，呈波 动式上升阶段，现在正位于高气候变率期（图5）。生长季日照时数的低气候

14、态和 高气候变率，导致近年来生长季日照时数总体呈下降趋势，并使极端日照时数出现 的可能性增加。2.2.2生长季各月（49月）日照时数的变化内蒙古逐月日照时数变化呈单峰型（图6），5月日照时数最多，6月次之；9月 最少，8月次少。并且各月日照时数变化趋势基本一致（表2），呈现为不同速率 的减少趋势。6月减少最多，50年共减少了 37.4 h，其次是5、9、7、8月，4 月变化最慢。日照时数减少的原因，有气候因素影响也有非气候因素的影响。气候因素主要是大 气污染逐年加重，气溶胶浓度增加，空气湿度增大，轻雾日数增多，造成大气透明 度降低，使日照减少。非气候因素主要是，观测场周围障碍物高度角逐年增高，

15、遮 挡了部分阳光，使记录到的日照时数减少。气候因素的影响远大于非气候因素的影 响9。郝润全10 等分析20世纪90年代后期人类活动特别是工业排放污 染物的急剧增长，导致大气气溶胶增加是呼和浩特市日照减少的主要原因。就内蒙 古地区来讲生长季日照减少特别是6月、5月减少最多和次多，除了上述的主要因 素影响外，很有可能与6月的低云量，降水量的增加，风速的减小有关系，具体 的原因和分析还有待于我们今后作进一步深入的探讨。(1)从总体变化来看，内蒙古生长季近50 a日照时数与全国大部分地区的变化 趋势一致1-7，呈减少趋势，其中中部地区减少趋势最大，西部和东部地区 其次，分别以-29.4 h/10a、-

16、19.1 h/10a、-14.7 h/10a的速率递减。日照时 数年际变化幅度较大，峰值点(1965年)与谷点(2004年)相差达280 h。(2 )与成都市1978年附近的日照时数突变相同，内蒙古生长季日照时数也在 1978年附近存在一次显著突变，表现为日照的急剧减少；但其在减少的过程中有 两次微弱的反弹。突变前后的生长季平均日照时数相差56.3 h ( 19611978年 与 19792010 年)。(3) 生长季各月的日照时数变化趋势基本一致，呈现为不同速率的减少趋势。6 月减少最多，其次是5、9、7、8月，4月变化最慢。这与19612006年内蒙古 的同期变化趋势速率排序(6、7、8、5、9、4月)略有差异11。(4) 农作物的光合作用时间的长短直接影响其生长发育、产量的形成和品质的优 劣，而光合作用的时间长短又取决于光照的时间长短。生长季特别是6月是内蒙 古大部农区农作物生