山东济阳近55年日照时数变化特征分析

王华 赵玉翠 张有菊 刘新彦 王光辉

摘要  利用济阳国家气象观测站1963—2017年日照时数资料，采用最小二乘法、累积距平法统计分析了济阳年、季、月日照时数变化特征，找出其主要变化规律。结果表明：近55年济阳日照时数呈减少趋势，以11.506 h/年的速率递减。日照时数年际变化幅度较大，峰值点与谷值点相差880.1 h;年际变化存在季节性差异，夏、秋、冬季变化较为明显，春季变化比较平缓;各月日照时数除4月外均呈减少趋势，其中6月减少最为明显，递减率为1.671 9 h/年。近55年日照时数平均5月最多，6月次之，12月份最少。

关键词 济阳;日照时数;变化特征;气候倾向率

中图分类号：P412.14 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2018）06-021-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.010

Analysis on the Variation Characteristics of sun shine hours in Jiyang in recent 55 years

WANG Hua  et al（Jiyang County Meteorological Bureau， Jiyang Shandong 251400）

Abstract Based on the sunshine hours data of Jiyang National Meteorological Observatory from 1963 to 2017， the characteristics of annual， seasonal and monthly sunshine hours in Jiyang were analyzed by least squares method and cumulative anomaly method， and the main variation rules were found out. The results showed that， the sunshine hours in Jiyang has been decreasing at 11.506 h/a in recent 55 years. The annual variation range of sunshine hours was large， and the difference between peak and valley value was 880.1 h. There were seasonal differences in annual variation of sunshine hours， the summer， autumn and winter changes were more obvious， and spring change was more gentle. The monthly sunshine hours showed a decreasing trend except April， of which June was the most obvious with the decline rate of 1.671 9 h/a. The average sunshine hours in recent 55 years were the most in May， followed by June and at least in December.

Key words   Jiyang;Sunshine hours; Variation characteristics; Climate inclination rate

日照是指太阳在一地实际照射的时间，是气候形成的重要因素，是太阳辐射最直观的表现。日照情况通常采用日照时数来表示，日照时数表征的是一日当中太阳光照射时间的长短，其与人类的生产活动及动植物的生长发育密切相关，是气候变化的主要气象要素之一，也是农作物生长发育不可缺少的条件，更是人类赖以生存的光热资源。在全球变暖的气候背景下，近几十年济阳的气候也发生了不同程度的变化，日照时数也随之发生着显著变化，因此分析研究日照时数的演变特征和变化趋势，对济阳县农业种植的合理布局和人们生活有着重要意义。

1 资料与方法

1.1 资料来源

选用济阳国家气象观测站1963—2017年月日照时数资料。季节划分：春季（3—5月）、夏季（6—8月）、秋季（9—11月）、冬季（12月至次年2月）。

1.2 分析方法

采用线性统计法估算济阳县日照时数气候变化趋势，趋势变化用一元线性回归方程表示：y=ax+b，式中x表示年份，a表示气候倾向率，称为该要素趋势变化率，用最小二乘法求得。主要用于定量描述气候序列的趋势变化特征，正数为上升，负数为下降。

累积距平法是一种常用的判断序列变化趋势的方法，通过累积距平法绘制累积距平曲线，根据曲线的变化分析气象要素的具体变化过程，判断气象要素的阶段性变化，并诊断出发生突变的大致时间：对于序列x，某一时刻t的累积距平表示为：

式中x为多年平均值，曲线上升表明该时段处于相对多日照期，反之则为相对少日照期，并且曲线趋势发生变化很可能是气象要素发生突变的结果。

2 结果与分析

2.1 日照时数年变化特征

从图1可以看出，济阳县年平均日照时数呈下降趋势，逐年平均日照趋势方程为：y=-11.506x+2 752.8，年平均日照时数递减率为-11.506 h/年（图1）。

从表1可以看出，济阳多年平均日照时数2 430.6 h，最多值为2 770.5 h，出现在1972年，最少值为1 890.4 h，出现在2006年;最多年份是最少年份1.5倍。从年代来看，在20世纪60、70、80年代较常年平均值明显偏高，80年代有2年低于多年平均值，90年代平均值接近常年略偏高，进入21世纪，日照时数出现明显的下降趋势，属于年代最低值。用線性倾向估计法分析，近55年济阳年日照时数呈减少趋势，每年以11.506 h的变副减少。

2.2 日照时数的季变化特征

从表1可以看出，济阳1963—2017年日照时数的年际变化存在季节性差异，春、夏、秋、冬变化表现为：夏季变化最大，春季变化最小，其多年平均日照时数分别为：708.1、658.5、574.2及489.9 h。一年中春季日照时间最长，夏季次之，冬季最短只有489.9 h。从图2～5可以看出，各季日照时数均呈减少趋势，减少趋势存在显著差异，夏、秋季的气候倾向率分别达到-4.140 5、-3.619 8、-2.987 5 h/年，春季的气候倾向率仅为-0.758 2 h/年，可见夏、秋、冬季日照时数减少趋势明显大于春节。

2.3 日照时数月际变化特征

由图6可见，济阳县近55年来逐月日照时数呈单峰型，月平均值在162.0～267.1 h之间。全年各月日照时数分布不一致，以5月的267.1 h为最多，占全年的11.0%;6月份次之;以12月的162.2 h为最少，仅占全年的6.7%。月平均日照时数从3月开始明显增加，5月份达到最高值，5月以后逐渐下降，7月出现明显下降， 7—10月数值变化不大，11月又呈现明显下降趋势。4—6月是全年日照时数最多的3个月，均在230 h以上，占全年日照时数的30.5%，其次是3月、7—10月，在200.0～210.0 h之间， 11月至次年2月最少，在160.0～170.0 h之间。

从济阳1963—2017逐月日照时数气候倾向率来看，1—12月气候倾向率分别为-1.1297、-0.8039、-0.3357、0.0157、 -0.4383、 -1.6719、 -1.3996、-1.069、-1.2019、-1.334、-1.084、-1.054 h/年，可见除4月外，济阳各月日照时数均呈不同程度的减少趋势，其中6月减少最为明显，近55年减少了91.95 h，7月份次之。

2.4 日照时数距平变化分析

从济阳年日照时数累积距平变化趋势来看（图7），1963—1989年日照时数正距平占优势，属于日照偏多期，基本高于55年平均水平。最大正距平为339.9 h，出现在1972年;1990—2002年日照时数距平呈现小的波浪式变化，2003年开始明显减少，2003—2017年属于日照偏少期，负距平占优势，最大负距平为540.2 h，出现在2006年。

3 小结

（1）近55年来，济阳县年日照时数呈现减少的趋势，以11.506 h/年的速度递减。从年代来看，在20世纪60、70、80年代属于日照偏多期，较常年平均值明显偏高，1972年达到年代最高，进入21世纪，日照时数出现明显的下降趋势，在2006年达到年代最低。

（2）日照时数年际变化存在季节性差异，夏季变化最大，春季最小，全年日照最多的季节是春季，最少的季节是冬季。各季中日照呈减少趋势，递减率分别为-0.758 2、-4.140 5、-3.619 8、-2.987 5 h/年，以夏季减少较为明显。

（3）近55年各月日照时数分布不一致，以5月最多，6月次之，12月最少。4—6月是全年日照时数最多的3个月，占全年的30.5%，各月除4月外均呈不同程度的减少趋势，其中6月减少最为明显，7月份次之。

参考文献

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