商寶榮,張慶文 ,孫淑榮
(1.依安縣氣象局,黑龍江 依安 161500;2.富??h氣象局,黑龍江 富裕 161200)
近年來,由于自然和人類活動(dòng)的干擾,大氣污染和溫室氣體濃度的升高,加劇了氣候變化的速度,全球氣候變化研究己成為目前國(guó)際上科學(xué)界的熱點(diǎn)之一。太陽輻射是地球大氣系統(tǒng)的主要能源[1],日照是氣候形成的重要因素。在氣象學(xué)中,日照時(shí)數(shù)是指1 d內(nèi)太陽直接輻照度達(dá)到或超過120 W/㎡的時(shí)間總和,即太陽光線實(shí)際照射地面的總小時(shí)數(shù)。日照時(shí)數(shù)是表征太陽輻射強(qiáng)弱的氣象要素之一,是人類生產(chǎn)活動(dòng)及動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的條件。由于日照時(shí)數(shù)的變化對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,因此對(duì)日照時(shí)數(shù)的研究尤為重要。近年來天津地區(qū)一些學(xué)者對(duì)本地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)及影響因素進(jìn)行研究,結(jié)果表明大部分地區(qū)日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì)[2],也有部分地區(qū)出現(xiàn)不同變化趨勢(shì),日照時(shí)數(shù)的變化與云量、霾日數(shù)等因素有關(guān)[3]。目前,還沒有對(duì)依安縣日照時(shí)數(shù)的研究,了解其變化趨勢(shì)、突變情況及周期性震蕩,對(duì)調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、合理布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等有著十分重要的作用。
本文選取依安縣氣象局 (47°54′N;125°18′E)1987-2016年近30 a各月日照資料,并分別按年(1-12 月)、春季(3-5 月)、夏季(6-8 月)、秋季(9-11月)、冬季(12-下年2月)計(jì)算各季、全年日照時(shí)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
據(jù)統(tǒng)計(jì)得出:1987-2016年多年平均日照時(shí)數(shù)為2713.56 h,年日照時(shí)數(shù)最大值為3123.9 h,最小值為2397.8 h,兩者相差726.1 h。從1987-2016年日照時(shí)數(shù)的線性變化趨勢(shì)圖(圖1)可以看出自1987-1999年日照時(shí)數(shù)呈持續(xù)偏少,2000-2014年呈持續(xù)偏多,但2007-2016年的10 a日照時(shí)數(shù)呈平穩(wěn)減少趨勢(shì),日照時(shí)數(shù)減少的速度達(dá)到43.6 h。其變化可分3個(gè)階段:2000-2001、2004-2009年為日照偏多時(shí)期;2010-2014年為基本正常時(shí)期;1987-1998年為日照偏少時(shí)期。
圖1 依安縣年日照時(shí)數(shù)變化曲線圖
年日照時(shí)數(shù)1987-1992年震蕩幅度不大,呈平緩上升趨勢(shì);自1998-2004年出現(xiàn)兩次較大振幅;兩個(gè)時(shí)期日照最多年份 (2001、2004年)與最少年份(1988、2003 年)時(shí)數(shù)相差 726.1 h 和 564.3 h,日照時(shí)數(shù)峰值即出現(xiàn)此震蕩期,最大日照波動(dòng)差值達(dá)到726.1 h。
圖2 春季日照時(shí)數(shù)變化曲線圖
圖3 夏季日照時(shí)數(shù)變化曲線圖
圖4 秋季日照時(shí)數(shù)變化曲線圖
圖5 冬季日照時(shí)數(shù)變化曲線圖
從圖2-5春季、夏季、秋季、冬季日照時(shí)數(shù)變化曲線圖可以看出,春秋季日照時(shí)數(shù)曲線變化平緩,而夏冬季曲線振幅相對(duì)明顯。春季日照時(shí)數(shù)最多,其次是夏季,冬季最少,春、夏、秋、冬季平均日照時(shí)數(shù)分別為:782.3 h、729.4 h、625.4 h、576.5 h。
春季日照時(shí)數(shù)2009年最多為929.4 h,1987年春季日照時(shí)數(shù)最少為627.1 h,兩者相差302.3 h,相當(dāng)于春季平均的39%。
夏季日照時(shí)數(shù)2004年最多為981.7 h,2003年夏季日照時(shí)數(shù)最少為507.2 h,兩者相差474.5 h,相當(dāng)于夏季平均的65%。
秋季日照時(shí)數(shù)2007年最多為736 h,1998年秋季日照時(shí)數(shù)最少542.6 h,兩者相差193.4 h,相當(dāng)于秋季平均的31%。
冬季日照時(shí)數(shù)2008年最多為648.3 h,1987年冬季日照時(shí)數(shù)最少為518.6 h,兩者相差129.7 h,相當(dāng)于冬季平均的22%。
年日照時(shí)數(shù)最少的1988年和2003年分別受(春、冬季)和(夏、冬季)影響。日照時(shí)數(shù)最多年2001年四個(gè)季度日照時(shí)數(shù)均大于平均值,但夏、秋兩季曲線幅度更大一些。從年季日照曲線圖完全吻合時(shí)段即2007年后除冬季出現(xiàn)小幅上升,其他三季和年日照時(shí)數(shù)均表現(xiàn)出明顯的逐步下降趨勢(shì)。
(1)1987-2016年依安縣年日照時(shí)數(shù)整體呈波動(dòng)性不穩(wěn)定變化。1987-1997年、季日照時(shí)數(shù)隨時(shí)間都在增加;1997-2007年日照時(shí)數(shù)出現(xiàn)異常波動(dòng)變化,10 a時(shí)間出現(xiàn)6次波動(dòng)變化,波峰值出現(xiàn)在2001年日照時(shí)數(shù)達(dá)到3123.9 h,波谷值出現(xiàn)在1998年日照時(shí)數(shù)達(dá)2404.9 h,兩者差值719 h。而更應(yīng)引起關(guān)注的是2007-2016年這10 a日照時(shí)數(shù)變化,年、季日照時(shí)數(shù)隨時(shí)間都在減少,年日照時(shí)數(shù)以43.58 h/a的速度呈顯著減少趨勢(shì)。各個(gè)季節(jié)的日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)明顯,但減少幅度不同,夏季〉秋季〉冬季〉春季。
(2)依安縣年日照時(shí)數(shù)減少這一突變現(xiàn)象開始于2007年;春、冬季日照時(shí)數(shù)的突變開始于2011年,而秋、夏季日照時(shí)數(shù)突變開始于2007年。
近年來由于城市工業(yè)化的不斷發(fā)展,排放到大氣中的污染物增多使大氣渾濁度增大,影響了太陽的直接輻射,導(dǎo)致日照時(shí)數(shù)減少,另外。由于大氣污染加劇,大氣中氣溶膠增多,使成云成霧成霾的可能性增大,與依安縣日照時(shí)數(shù)的減少也有一定的關(guān)系。
[1]李曉文,李維亮,周秀驥.中國(guó)近30年太陽輻射狀況研究[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào).1998,9(1).
[2]郭軍,任國(guó)玉.天津地區(qū)近40年日照時(shí)數(shù)變化特征及其影響因素[J].氣象科技,2006,04.
[3]唐寧,譚相佳,李麗.韶關(guān)近18年霾的氣候特征和典型天氣類型[J].廣東氣象,2010.