楊星星 焦磊 楊紅雁

摘要? ? 利用1961—2018年左權(quán)縣逐月日照時(shí)數(shù)資料，運(yùn)用線性趨勢(shì)分析、相關(guān)系數(shù)分析、5年滑動(dòng)平均、Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)和滑動(dòng)t檢驗(yàn)等方法，分析了近58年來(lái)左權(quán)縣日照時(shí)數(shù)年、季節(jié)及月變化特征。結(jié)果表明，左權(quán)縣年日照時(shí)數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)，氣候傾向率為-30.78 h/10 a;四季日照時(shí)數(shù)變化中，春季呈上升趨勢(shì)，夏、秋、冬季呈下降趨勢(shì)，其中夏、冬兩季對(duì)年日照時(shí)數(shù)減少的貢獻(xiàn)最大;除3月、4月外，其余各月日照時(shí)數(shù)均呈下降趨勢(shì)，尤以1月、6月、12月下降趨勢(shì)最為顯著;年日照時(shí)數(shù)在1992年發(fā)生了減少突變。

關(guān)鍵詞? ? 日照時(shí)數(shù);變化特征;相關(guān)分析;山西左權(quán);1961—2018年

中圖分類號(hào)? ? P422.1+1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）17-0185-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract? ? Based on the monthly sunshine duration data in Zuoquan County during 1961-2018，the methods of linear trend analysis，correlation coefficient analysis，5-year sliding average，Mann-Kendall non-parametric test and sliding t-test were used to study the change characteristics of sunshine duration in Zuoquan County in the past 58 years. The results showed that the annual sunshine duration presented a significant decreasing trend，and climate tendency rate was -30.78 h/10 a. The seasonal change of sunshine duration showed an increasing trend in spring，and a decreasing trend in summer，autumn and winter，in which，summer and winter contributed the most to decrease of annual sunshine duration. Except in March and April，the monthly change of sunshine duration showed a decreasing trend，especially in January，June and December. The annual sunshine duration reduced suddenly in 1992.

Key words? ? sunshine duration;change characteristic;correlation analysis;Zuoquan Shanxi;1961-2018

第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告指出，近百年來(lái)（1909—2011年），中國(guó)陸地區(qū)域平均氣溫上升0.9～1.5 ℃，近15年氣溫上升趨緩，但仍然處在近百年來(lái)氣溫最高的階段[1]。

日照作為氣候變暖的主要影響因子，其變化受到許多學(xué)者的關(guān)注。虞海燕等[2]認(rèn)為，1951—2009年全國(guó)日照時(shí)數(shù)平均減少36.9 h/10 a，各區(qū)域變化趨勢(shì)與全國(guó)一致，只是減少程度不同。有關(guān)山西省內(nèi)的研究中，李效珍等[3]認(rèn)為，大同市1961—2005年日照時(shí)數(shù)平均減少46.83 h/10 a;賈海燕等[4]認(rèn)為，臨汾市1962—2009年日照時(shí)數(shù)以-109.29 h/10 a的速率顯著減少;趙永強(qiáng)等[5]指出，山西省1961—2010年日照時(shí)數(shù)在年代、年、季尺度上均呈減少趨勢(shì)，夏季減幅最大，春季最小，時(shí)空變化表現(xiàn)為由南部到北部逐漸增加，南部地區(qū)少于北中部地區(qū)。

由此可見(jiàn)，山西省與全國(guó)一致，日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì)，但各地減少幅度存在一定差異。左權(quán)縣（36°45′～37°17′N，113°06′～113°48′E）位于山西省晉中市東南部、太行山主脈中段西側(cè)，屬溫帶大陸性氣候區(qū)。玉米是該縣主要種植的農(nóng)作物，核桃為主要干果經(jīng)濟(jì)林。開(kāi)展日照時(shí)數(shù)變化研究對(duì)于該縣農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)、光能資源利用、光伏發(fā)電、老區(qū)脫貧工作等都具有極其重要的意義。

1? ? 資料與方法

1.1? ? 資料來(lái)源

本文所用資料為1961—2018年左權(quán)縣氣象觀測(cè)站逐月日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)，季節(jié)按春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至翌年2月）劃分。日照時(shí)數(shù)距平以1981—2010年氣候平均值為基礎(chǔ)。

1.2? ? 研究方法

采用線性傾向估計(jì)、5年滑動(dòng)平均等方法分析日照時(shí)數(shù)長(zhǎng)期變化特征及趨勢(shì)，并用相關(guān)系數(shù)做顯著性檢驗(yàn);突變分析采用Mann-Kendall（M-K）檢驗(yàn)、滑動(dòng)t檢驗(yàn)等方法[6];采用Excel及DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 日照時(shí)數(shù)的年變化特征

從圖1可以看出，1961—2018年左權(quán)縣年日照時(shí)數(shù)總體呈下降趨勢(shì)，氣候傾向率為-30.78 h/10 a，通過(guò)α=0.01的顯著性檢驗(yàn)，58年中減少178.5 h。通過(guò)5年滑動(dòng)平均曲線分析，年日照時(shí)數(shù)1961—1982年為波動(dòng)上升趨勢(shì)，1982年達(dá)到峰值;之后持續(xù)下降，2000年達(dá)到最低谷后，又呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。按年日照時(shí)數(shù)的5年滑動(dòng)平均值小于多年平均值（2 444.6 h）為偏少期，反之為偏多期來(lái)劃分：左權(quán)縣年日照時(shí)數(shù)在1961—1967年、1996—2012年小于多年平均值，為偏少期;1968—1995年、2013—2018年多于多年平均值，為偏多期。最高值出現(xiàn)在1980年，為3 032.6 h;最低值出現(xiàn)在1996年，為1 998.4 h。

2.2? ? 日照時(shí)數(shù)的突變分析

從M-K突變檢驗(yàn)曲線（圖2）可知，1961—2018年左權(quán)縣年日照時(shí)數(shù)UF與UB曲線在顯著水平線內(nèi)相交于1992年、2012年和2015年。UF曲線于2008—2012年越過(guò)α=0.05臨界線，說(shuō)明此期間日照時(shí)數(shù)減少趨勢(shì)十分顯著。經(jīng)對(duì)相交點(diǎn)前后作滑動(dòng)t檢驗(yàn)，得出1992年為日照時(shí)數(shù)減少突變年。

2.3? ? 日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化特征

由圖3可以看出，左權(quán)縣春季日照時(shí)數(shù)呈上升趨勢(shì)，氣候傾向率為3.15 h/10 a;夏、秋、冬季日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì)，氣候傾向率分別為-14.32、-8.57、-11.42 h/10 a，其中夏、冬兩季通過(guò)α=0.05的顯著性檢驗(yàn)。通過(guò)5年滑動(dòng)平均曲線分析，按照上述年日照時(shí)數(shù)偏多與偏少期劃分：春季日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)1961—1968年偏少、1969—1995年偏多、1996—2005年偏少、2006—2018年偏多的波動(dòng)變化過(guò)程，見(jiàn)圖3（a）;夏季日照時(shí)數(shù)也呈波動(dòng)變化過(guò)程，分別是1961—1965年偏少、1966—1995年偏多、1996—2013年偏少、2014—2018年為偏多，見(jiàn)圖3（b）;秋季日照時(shí)數(shù)經(jīng)歷了1961—1967年偏少、1968—1995年偏多、1996—2018年偏少的“少—多—少”3個(gè)時(shí)期，見(jiàn)圖3（c）;冬季日照時(shí)數(shù)經(jīng)歷了1961—1993年偏多、1994—2012年偏少、2013—2018年偏多的“多—少—多”3個(gè)時(shí)期，見(jiàn)圖3（d）。

2.4? ? 日照時(shí)數(shù)月變化特征

從表1可以看出，1961—2018年左權(quán)縣各月日照時(shí)數(shù)差異較大：5月最多，為264.5 h;2月最少，為181.4 h。日照時(shí)數(shù)氣候傾向率各月分布情況：3月、4月呈上升趨勢(shì)，其余月份均為下降趨勢(shì);其中，6月下降趨勢(shì)最為顯著，通過(guò)了α=0.01的顯著性檢驗(yàn);其次是1月，通過(guò)α=0.05的顯著性檢驗(yàn);12月也通過(guò)了α=0.05的顯著性檢驗(yàn);8月下降速率最為緩慢。

3? ? 結(jié)論與討論

（1）近58年左權(quán)縣年日照時(shí)數(shù)及夏、秋、冬、春季日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢(shì)，春季呈上升趨勢(shì)，氣候傾向率分別為-30.78、-14.32、 -8.57、-11.42、3.15 h/10 a。夏、冬季對(duì)年日照時(shí)數(shù)減少的影響最大，春季起了抑制作用;年日照時(shí)數(shù)在1992年發(fā)生了減少突變;月平均日照時(shí)數(shù)5月最多，2月最少，線性趨勢(shì)變化上，3月、4月呈上升趨勢(shì)，其余月份均呈下降趨勢(shì)，其中6月、1月、12月下降趨勢(shì)顯著。

（2）近58年左權(quán)縣年日照時(shí)數(shù)變化與全國(guó)、山西省變化趨勢(shì)一致，呈下降趨勢(shì)，而季節(jié)變化、月變化、突變時(shí)間與（下轉(zhuǎn)第190頁(yè)）

許多研究有一定的差異，說(shuō)明左權(quán)縣日照時(shí)數(shù)變化符合大尺度氣候變化規(guī)律，但也有其特殊性。引起日照時(shí)數(shù)減少的原因有很多，李效珍等[3]認(rèn)為，大同市日照時(shí)數(shù)減少主要是由于人類活動(dòng)特別是工業(yè)排放污染物急劇增長(zhǎng)導(dǎo)致的煙塵氣溶膠增多造成的;賈海燕等[4]認(rèn)為，臨汾市日照時(shí)數(shù)減少主要是霧（輕霧）、煙（霾）日數(shù)的增加所致。導(dǎo)致左權(quán)縣日照時(shí)數(shù)減少的原因還有待于進(jìn)一步深入研究。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 《第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告》編寫委員會(huì).第三次氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告[R].北京：科學(xué)出版社，2015.

[2] 虞海燕，劉樹(shù)華，趙娜，等.我國(guó)近59年日照時(shí)數(shù)變化特征及其與溫度、風(fēng)速、降水的關(guān)系[J].氣候與環(huán)境研究，2011，16（3）：389-398.

[3] 李效珍，魯巨，杜翠芳，等.大同市45年日照變化特征及原因[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)氣象，2009，30（增刊1）：22-24.

[4] 賈海燕，高明，王惠榮，等.臨汾市48年日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)及影響因子分析[J].山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，91（2）：124-128.

[5] 趙永強(qiáng)，王志偉，李海濤，等.山西省日照時(shí)數(shù)的時(shí)空變化特征[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2017，33（15）：124-128.

[6] 魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，1999：32-66.