熱孜瓦古·孜比布拉，阿依謝姆古麗·孜比布拉，阿吉買買提·吐爾遜

（1.澤普縣氣象局，新疆澤普 844800；2.克州氣象局，新疆阿圖什 845350）

近51年阿圖什市日照變化特征及其影響因子

熱孜瓦古·孜比布拉1，阿依謝姆古麗·孜比布拉2，阿吉買買提·吐爾遜2

（1.澤普縣氣象局，新疆澤普 844800；2.克州氣象局，新疆阿圖什 845350）

利用新疆阿圖什市1961—2011年日照、總云量、降水量等氣象觀測(cè)資料，采用氣候趨勢(shì)分析、小波分析等方法，分析阿圖什市日照時(shí)數(shù)的變化特征，結(jié)果表明：阿圖什市年日照時(shí)數(shù)總體上呈減少趨勢(shì)，氣候傾向率為每10年減少14.9h，其中冬季減少趨勢(shì)最為顯著，春、夏、秋季變化趨勢(shì)不顯著。目前，年際尺度上處于日照偏少期。阿圖什市年平均總云量呈增加趨勢(shì)。日照時(shí)數(shù)的減少與降水量的增加有一定關(guān)系。

日照時(shí)數(shù)；變化特征；影響因子；阿圖什

阿圖什市位于新疆西南部，天山南麓，塔里木盆地西緣。處于西南天山與塔里木盆地的連接部位，北部山區(qū)為西南天山的西坡，地勢(shì)由北向南傾斜，南部平原為塔里木盆地的西北邊緣，地勢(shì)平坦，海拔高度為1 200～1 300m，屬于暖溫帶大陸性氣候，熱量豐富，晝夜溫差大，氣候干燥，光能資源豐富，日照長(zhǎng)，水分蒸發(fā)量大。

近年來，環(huán)境與氣候的變化受到越來越多的關(guān)注。太陽(yáng)輻射是地球上一切能量的主要來源，也是地表輻射平衡和熱量平衡的主要組成部分。它的變化對(duì)大氣熱力狀況、生物生長(zhǎng)以及人類活動(dòng)等都具有顯著的影響，太陽(yáng)輻射變化的最直接反映是日照時(shí)數(shù)的變化。由于日照受諸多要素的影響，不同地區(qū)日照的變化特征具有明顯差異。郭軍等［1］對(duì)天津地區(qū)1961—2003年日照時(shí)數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，近40年天津地區(qū)日照時(shí)數(shù)呈明顯的下降趨勢(shì)。杜軍等［2－3］分析西藏拉薩近50年日照時(shí)數(shù)的變化趨勢(shì)，認(rèn)為拉薩年、季日照時(shí)數(shù)都存在不同程度的減少趨勢(shì)。王釗［4］分析了近60年西安 日 照 時(shí) 數(shù) 的 變 化。 王 華［5］、 王 曉 梅［6］、 任泉［7］、阿布都克日木等［8］分別分析了阿克蘇、達(dá)坂城、烏魯木齊及喀什等地日照時(shí)數(shù)的變化，發(fā)現(xiàn)阿克蘇和達(dá)坂城日照呈增多趨勢(shì)，烏魯木齊和喀什地區(qū)日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì) 。而針對(duì)阿圖什地區(qū)的日照時(shí)數(shù)方面的研究尚未開展。本文運(yùn)用氣候診斷分析方法，對(duì)阿圖什市近半個(gè)世紀(jì)日照時(shí)數(shù)的年際和年代變化等進(jìn)行分析，揭示其氣候變化的事實(shí)，給出日照時(shí)數(shù)變化特征，從而為太陽(yáng)能資源評(píng)估利用提供支撐。

1 資料和方法

選取阿圖什市氣象站1961—2011年逐月日照時(shí)數(shù)、降水量及總云量等氣象觀測(cè)資料，按12月至翌年2月為冬季，3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季生成氣象要素的逐季和年序列。使用的方法有氣候趨勢(shì)分析和小波變換方法，氣候趨勢(shì)分析采用線性傾向分析和滑動(dòng)平均趨勢(shì)分析［9－12］。

2 結(jié)果與討論

2.1 日照時(shí)數(shù)的變化特征

阿圖什市多年平均日照時(shí)數(shù)為2 736h。圖1是1961—2011年日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)，從圖可看出，阿圖什市年日照時(shí)數(shù)呈明顯下降趨勢(shì)，即氣候傾向率為平均每10a減少14.9h（通過0.05的顯著性檢驗(yàn)），最高值出現(xiàn)在1963年，3 045 h，最低值出現(xiàn)在1962年，為2 502h。

圖1 1961—2011年阿圖什市日照時(shí)數(shù)的年際變化

從表1可以看出，7月日照時(shí)數(shù)平均值最長(zhǎng)，為310h，2月平均日照時(shí)數(shù)最少，為157h。

表1 1961—2011年阿圖什市各月平均日照時(shí)數(shù)h

從日照時(shí)數(shù)的季節(jié)變化來看 （圖2），冬季平均日照時(shí)數(shù)為474h，呈減少趨勢(shì)，線性趨勢(shì)為每10年減少13.1h（通過0.01的顯著性檢驗(yàn)），春、夏、秋季平均日照時(shí)數(shù)分別為663h、897h、702h，春季呈增多趨勢(shì)，夏季和秋季呈減少趨勢(shì)，但是春季、夏季、秋季變化趨勢(shì)均不顯著，都沒通過顯著性檢驗(yàn)。從5a滑動(dòng)平均趨勢(shì)來看，目前春季和夏季日照時(shí)數(shù)處于振蕩偏多期，秋季和冬季處于偏少期。

圖2 1961—2011年阿圖什市日照時(shí)數(shù)的季節(jié)變化

按年代際變化來看，除了20世紀(jì)70、80年代為正距平以外，其余均為負(fù)距平，其中70年代日照最為充足。冬季80年代及2001年 （含2011年數(shù)據(jù)）后為負(fù)距平，其余為正距平；春季除80年代及2001年后為正距平外，其余為負(fù)距平；夏季除了80、90年代為正距平以外，其余均為負(fù)距平；秋季除了70、80年代為正距平以外，其余均為負(fù)距平。夏季日照時(shí)數(shù)最多，冬季最少 （表2）。

2.2 日照時(shí)數(shù)變化的周期分析

圖3是1961—2011年阿圖什市日照時(shí)數(shù)的的Morlet小波變換系數(shù)圖。正值對(duì)應(yīng)日照偏多期，負(fù)值對(duì)應(yīng)日照偏少期，小波系數(shù)為零對(duì)應(yīng)著突變點(diǎn)；小波系數(shù)絕對(duì)值越大，該時(shí)間尺度變化越顯著。可以看出阿圖什市日照時(shí)數(shù)的變化年際尺度上為準(zhǔn)6a的周期，年代際尺度上1985年起準(zhǔn)10a的周期逐漸伸展到12a，年際尺度上日照正處于偏少期，年代際尺度上處于偏多期。

表2 1961—2011年阿圖什市日照時(shí)數(shù)年代際距平及多年平均值 h

圖3 1961—2011年阿圖什市日照時(shí)數(shù)的小波分析

2.3 日照時(shí)數(shù)的影響因子

日照時(shí)數(shù)的變化與許多因子有關(guān)。云量是決定日照時(shí)數(shù)變化的重要因子之一。通過對(duì)阿圖什市1961—2011年平均總云量的氣候傾向率分析（圖4），近51年以來阿圖什市平均總云量表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)，傾向率為每10a增加0.1成（通過0.01的顯著性檢驗(yàn)水平）。通常云量增加，日照時(shí)數(shù)減少。近50年來，阿圖什市日照時(shí)數(shù)與總云量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為－0.56，通過0.01顯著性檢驗(yàn)，實(shí)際上，云量呈增加趨勢(shì)，日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì)。因此，說明日照時(shí)數(shù)的減少跟總云量有一定的關(guān)系。

降水量也是影響日照時(shí)數(shù)的重要因子之一。通過阿圖什市1961—2011年降水量的變化趨勢(shì)來看 （圖5），近51年來，阿圖什市年降水量呈明顯的增多趨勢(shì)，傾向率為每10a增加10mm。降水量與日照時(shí)數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為－0.288，通過0.05的顯著性檢驗(yàn)。因此，日照時(shí)數(shù)的減少與年降水量的增加有一定關(guān)系。

圖4 1961—2011年阿圖什市平均總云量的年際變化

圖5 1961—2011年阿圖什市年降水量的年際變化

3 結(jié)論

通過對(duì)1961—2011年阿圖什市日照時(shí)數(shù)的時(shí)空變化特征及其主要影響因子的分析，得出如下結(jié)論。

（1）阿圖什市年平均日照時(shí)數(shù)為2 736h，季平均日照時(shí)數(shù)春、夏、秋、冬季分別為663 h、897h、702h及474h。7月平均日照時(shí)數(shù)最多，為310h，2月平均日照時(shí)數(shù)最少。

（2）1961—2011年，阿圖什市日照時(shí)數(shù)呈明顯減少的趨勢(shì)，傾向率為平均每10a減少14.9h，其中冬季、夏季、秋季呈減少趨勢(shì)，但夏、秋季減少趨勢(shì)變化不顯著，春季呈日照時(shí)數(shù)增多趨勢(shì)。從年代際變化來看，除了20世紀(jì)70、80年代為正距平以外，其余均為負(fù)距平，其中70年代日照最為充足。目前年際尺度上日照正處于偏少期，年代際尺度上處于日照偏多期。

（3）近51年阿圖什市總云量和年降水量為增多趨勢(shì)，日照時(shí)數(shù)與總云量和年降水量均呈顯著負(fù)相關(guān)，降水量的增多對(duì)日照時(shí)數(shù)減少影響顯著。

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A

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1006－4354 （2014）04－0033－04

2014－01－23

熱孜瓦古 （1987—），女，新疆阿圖什人，維吾爾族，學(xué)士，助工，從事天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)工作。

國(guó)家自然科學(xué)基金 （41175140）；公益性行業(yè)專項(xiàng) （GYHY201306066）

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