博兴县近50年日照时数气候变化特征分析

宋 敏，相 峰，韩贵香，徐玲玲

(山东省博兴县气象局，山东博兴256500)

随着全球气候的变化、工业化的快速发展，大气中的空气污染问题也越来越严重，研究表明空气污染已经影响到日照时数等气象要素的变化［1］。近些年来，有很多研究者对日照时数气候变化趋势进行了大量的研究，如任国玉等［2］分析发现我国近50年日照时数呈明显减少趋势;陈少勇等［3］研究得出在西北地区大多数的日照时数显著减少，且冬季日照最少，夏季最多。笔者在此利用山东省博兴县1961～2010年的日照时数资料，采用线性倾向估计法、累计距平法，分析了近50年博兴县日照时数的气候变化特征及影响日照偏少的原因。

1 资料和方法

选取资料为博兴县气象局提供的1961～2010年逐月、逐年日照时数，按冬季(12月～次年2月)、春季(3～5月)、夏季(6～8月)、秋季(9～11月)划分四季。利用线性倾向估计法分析了近50年博兴县日照时数的年际及季节变化规律，利用累计距平法分析了月日照时数的变化规律。

2 日照时数气候变化特征分析

2．1 年代际变化 由图1可见，近50年博兴县日照时数年代变化明显，其变化规律呈现出峰谷的波动状态;有2个峰值，一个出现在20世纪60年代，为极峰，另一个次高峰出现在90年代，仅比60年代偏少85．09 h;但2001～2010年日照时数显著减少，比60年代偏少374．93 h。

2．2 年际变化 经分析，1961～2010年博兴县日照时数年变化呈现出不规则的波动状态，但总体呈下降趋势;日照时数最大值出现在1997年，为3 002．6 h，次大值出现在1965年，为2 891．6 h，日照时数最小值出现在2003年，为1 999．7 h，次小值出现在2007年，为2 115．2 h;近50年日照时数年变化倾向率为－6．944 h/a。从年日照时数的距平变化(图2)可以看出，1962～1982年的日照时数为偏多期，其中仅有4年的日照时数低于平均值;1983～2010年中有近2/3的年份低于平均值，但从1999年以后年日照时数均低于平均值。可见，近50年博兴县日照时数的变化总体呈逐年减少趋势，1999年为年际变化的突变点。

图2 1961～2010年博兴县年日照时数距平变化

2．3 季节变化 从图3可以看出，春季2005年以前有20%的年份日照时数偏少，在2006年以后日照时数均呈偏少趋势;夏季2002年以前有14%的年份日照时数偏少，在2003年以后日照时数均低于平均值;秋季2004年以前有16%的年份日照时数偏少，在2005年以后日照时数均低于平均值;冬季在2004年以前有32%的年份日照时数偏少，在2005年以后日照时数均呈偏少趋势。各季节日照时数气候突变点是不同的，但相同的是在2002年以前各季节的日照时数是总体上属偏多年，在2006年以后春季、夏季、秋季、冬季的日照时数均明显偏少，其中2013年夏季偏少达474．5 h。近50年博兴县春、夏、秋、冬季日照时数的气候变化倾向率分别为－5．988、－6．574、－5．223、－5．197 h/a，可见各季节日照时数均呈减少趋势，其中减少最大为夏季，最小的为冬季。

2．4 月变化 从1961～2010年博兴县各年代各月日照时数距平变化(表1)可看出，在1961～1970年仅有4月的距平是负值，其他各月距平均为正值;1991～2000年除3、11月外，其他各月均为正距平;2001～2010年除2月的距平为正值外，其他各月距平均为负值，可知在2001年以后各月的日照数均呈减少趋势。

博兴县1～12月份日照时数的气候变化倾向率分别为－0．725、－ 0．608、－ 0．767、0．234、－ 0．548、－ 1．225、－0．608、－0．504、－0．693、－0．475、－0．367、－0．659 h/a;50年中各月日照时数除4月份外，其他均呈减少趋势，其中减少最多的月份是6月，其次是3月。

表1 1961～2010年博兴县各年代各月日照时数距平变化

3 影响日照时数减少的原因

日照时数主要受太阳辐射、水汽等因素的影响，但随着工业化的快速发展，大气中的气溶胶颗粒物、氮氧化合物、碳氧化合物、碳氢化合物、光化学烟雾等空气污染物明显增多，这些污染物不仅影响水平视程、减小水平能见距离，且能吸收和散射太阳辐射，减少到达地面的太阳辐射［4－5］。

博兴县日照时数从2000年以后开始明显减少，这与博兴县的工业发展是分不开的。博兴县从2002年开始建设工业园，使该县的企业数量明显增多，到2005年大型工业企业就有150家，截至2010年大型工业企业多达273家，企业的增加使大气中的气溶胶数量增多，空气污染严重。同样霾现象增多，霾在2005年以前出现日数最多的一年出现在1986年(12 d)，其他年份全年几乎不出现霾这种现象，但到2005年以后由一年的12 d到2013年的90 d。日照时数的急剧减少同样是从2005年以后开始的，说明霾现象的增加对日照的减少贡献最大。

4 小结

(1)近50年博兴县年日照时数、各季日照时数总体上均呈减少趋势。

(2)在年际变化中，1999年是突变点，1999年以后年日照时数均低于平均值;年变化倾向率为－6．944 h/a。

(3)在各季中，夏季日照时数减少最多，冬季减少最缓，各季节日照时数的突变点不同，但相同的一点是在2006年以后各季的日照时数均低于平均值。

(4)各月中仅有4月日照时数变化不是呈减少趋势，除此之外均呈减少趋势，其中减少最多为6月。

(5)博兴县日照时数的急剧减少是从2006年以后，而霾现象日数的增多也出现在2005年以后。霾日数的增多与博兴县工业化的发展是分不开的。工业化的发展使大气中的气溶胶数量增多，不但影响了水平能见度，同样影响了垂直能见度，从而造成了日照时数的减少。

［1］张智，林莉，孙银川，等．银川市日照时数气候变化特征分析［J］．干旱区研究，2006，23(2):344 －348．

［2］任国玉，郭军，徐铭志，等．近50a中国地面气候变化基本特征［J］．气象，2005，63(6):942 －952．

［3］陈少勇，张康林，邢晓彬，等．中国西北地区近47a日照时数的气候变化特征［J］．自然资源学报，2010，25(76):1142 －1152．

［4］王少彬，苏维翰．气溶胶污染对地面太阳紫外辐射的影响［J］．环境科学学报，1993，13(4):498－502．

［5］张武，张蕾，张婕，等．兰州城区太阳紫外辐射及其与空气污染的关系［J］．兰州大学学报(自然科学版)，2004，40(5):100 －105．