近50年海口市日照时数气候变化特征分析

2014-08-12 11:01:35吴名杰等
热带农业科学 2014年1期
关键词:日照时数气候变化

吴名杰等

摘 要 利用海口市1961~2010年日照时数实测资料,分析年代际、年际和季节的气候变化特征,同时与总云量、低云量、相对湿度和降雨量资料,进行相关分析。结果表明:近50年海口市日照时数呈下降趋势,每10年偏少117.2 h,其中2001~2010比1961~1970 下降了20%以上。海口市日照减少与低云量的增加有密切关系,与夏秋季节的降雨量也有关系。

关键词 日照时数 ;低云量 ;气候变化 ;海口

分类号 P461+.1

Abstract Analyzed on climate change variation of the annual, seasonal sunshine duration in Haikou City during 1961-2010, and it's correlation coefficient with total cloud amount (TCA), low-level cloud amount(LCA), relative humidity(RH) and rainfall(R). The results indicate that sunshine duration decreased at the rate of 117.2h/10a in Haikou City, with the increasing of low-level cloud amount and rainfall of summer/autumn .

Keywords sunshine duration ; low-level cloud amount ; climate change ; Haikou City

太阳是地球大气系统的重要外部能源,太阳辐射是引起大气环流、气候变化的重要原因。日照作为一个重要气象因子,是太阳辐射最直观的表现。日照时数则反映了地面接收太阳辐射的小时数,与人类的生产活动、动植物的生长发育密切相关。随着对全球气候变化、城市化进展,城市空气污染等影响,日照时数出现下降趋势[1-8],日照时数减少与云量[4-6]、能见度[6-8]等气象要素有一定的关系。

本文选取1961~2010年海口市气候整编资料进行研究,试图找出海口市日照时数的分布规律和变化趋势。这不仅对了解该市气候背景状况和气候资源变化有重要作用,而且对合理布局农业生产、调整种植结构、开发国际旅游岛旅游资源乃至社会经济的可持续发展等也具有重要意义。

2 结果与分析

2.1 日照时数空间特征

可见海口日照时数空间分布呈北部向南逐渐减少,越靠近定安县日照时数越少,其中,年平均日照时数最大值达2 070 h,最小值为1 830 h,最大值比最小值偏多13%。

2.2 日照时数年代际变化

海口市各年代际平均日照时数阶段性呈减少变化非常明显。20世纪60年代的平均日照时数最多,为2 277 h;随后平均日照时数开始下降,70~80年代相比60年代下降了120 h左右,90年代下降也比较明显,降至2 000 h以下;进入21世纪,平均日照时数降至最低,为1 814 h,比60年代减少了463 h,下降了20%以上。

2.3 日照时数年际变化

2.4 日照时数月份和季节变化

海口不同季节日照时数存在的差异:(1)海口市最近50年各个季节平均日照时数分布在342.5~684.5 h,分布情况为夏季>春季>秋季>冬季,其中,春、夏、秋、冬季占全年平均日照时数的25.4%、33.2%、24.8%、16.6%。平均日照时数最小的冬季比最大的夏季低342h,仅为夏季的50%左右。(2)海口市各季日照时数的年际变化存在明显的季节差异,四季变化趋势与年日照时数变化相同,均呈减少趋势,但各季节变化情况不尽相同,总体来说,除了夏季日照时数气候倾向率偏小一些,为-18.6 h/10a,其他季节气候倾向率都在-31.7~-34.6 h/10a,即春季、秋季和冬季日照时数减少速度较快,也较为明显。

3 可能影响日照时数的主要气象因子

3.1 气象因子的变化趋势

通过对海口季节和年的气象因子变化气候倾向率分析(表2):发现近50年低云量和相对湿度都出现显著变化,其中低云量呈增加趋势,相对湿度呈减少趋势,总云量和降雨量呈现不均匀变化趋势。具体分析如下。

近50年平均低云量呈现增加趋势,以0.77成/10 a的速度在增加。夏季增幅最明显,以 0.22成/10 a在增加,其次是秋季,以0.23成/10 a速度增加。

年平均相对湿度呈现明显减少趋势,减幅为3.9%/10 a。不同季节出现不同程度的减少,夏、秋季节减少最为明显,其次是春季和冬季,在0.55%~1.33%/10 a。

平均总云量和降雨量变化不均匀,但大体上,平均总云量呈现下降趋势(没有通过显著性检验),降雨量呈不均匀增加趋势,同样没有通过显著性检验。

3.2 可能影响因子与日照时数的相关性

海口市年日照时数与总云量、低云量和相对湿度呈显著的负相关,与降雨量呈正相关(表2)。季节日照时数与低云量呈较明显负相关,系数分别为-0.689~-0.892;与夏、秋和冬季总云量也呈明显负相关,相关系数在-0.597以上;与降雨量也呈负相关。

但是,近50年总云量和相对湿度都呈减少的趋势,只有低云量呈显著增加趋势,降雨量也呈增加趋势(但没有通过显著性检验),这说明海南岛日照时数减少主要与低云量的增加有密切关系,与降雨量的增加有一定关系,尤其是夏秋季节的降雨量。

4 结论

(1)近50年来海口市各年代际平均日照时数变化呈减少趋势,20世纪60年代最高,21世纪前10年最低,比60年代减少了463 h,下降了20%以上。

(2)近50年平均日照时数为2 060.1 h。日照时数年际变化幅度较大,峰值点(1963年)与谷值点(2001年)相差946.9 h。

(3)日照累积距平变化趋势为1961~1977年、1986~1993年为日照时数偏多时期;1994年左右海口市日照时数发生了突变,减少速率明显加快。

(4)年日照时数也呈明显偏少趋势,其气候偏向率为每10年减少30~117.2h;各季日照时数也呈减少趋势,其中冬季日照时数减少最明显,秋季和春季次之,夏季最少。

(5)近50年海口地区低云量显著增加,降雨量也出现增加趋势,二者与日照时数呈负相关关系,说明了海口地区日照减少与低云量的增加有密切关系,与夏秋季节的降雨量也有一定关系。

参考文献

[1] 彭云峰,王 琼. 近50年福建省日照时数的变化特征及其影响因素[J]. 中国农业气象,2011,32(3):350-355.

[2] 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.

[3] 陈碧辉,张 平,郝克俊. 近50年成都市日照时数变化规律[J]. 气象科技,2008,36(6):760-763.

[4] 贾金明,吴建河,徐巧真,等.河南日照变化特征及成因分析[J]. 气象科技,2007,35(5):655-660.

[5] 赵 娜,刘树华,杜 辉,等. 城市化对北京地区日照时数和云量变化趋势的影响[J]. 气候与环境研究,2012,17(2):233-243.

[6] 郑小波,罗宇翔,周成霞,等. 近45年来贵州省日照时数的变化特征[J]. 气象研究与应用,2007,28(S1):109-116.

[7] 郭 军,任国玉. 天津地区近40年日照时数变化特征及其影响因素[J]. 气象科技,2006,34(4):415-420.

[8] 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.

[9] 魏凤英. 现代气象统计诊断与预测技术[M]. 北京:气象出版社,2007.endprint

摘 要 利用海口市1961~2010年日照时数实测资料,分析年代际、年际和季节的气候变化特征,同时与总云量、低云量、相对湿度和降雨量资料,进行相关分析。结果表明:近50年海口市日照时数呈下降趋势,每10年偏少117.2 h,其中2001~2010比1961~1970 下降了20%以上。海口市日照减少与低云量的增加有密切关系,与夏秋季节的降雨量也有关系。

关键词 日照时数 ;低云量 ;气候变化 ;海口

分类号 P461+.1

Abstract Analyzed on climate change variation of the annual, seasonal sunshine duration in Haikou City during 1961-2010, and it's correlation coefficient with total cloud amount (TCA), low-level cloud amount(LCA), relative humidity(RH) and rainfall(R). The results indicate that sunshine duration decreased at the rate of 117.2h/10a in Haikou City, with the increasing of low-level cloud amount and rainfall of summer/autumn .

Keywords sunshine duration ; low-level cloud amount ; climate change ; Haikou City

太阳是地球大气系统的重要外部能源,太阳辐射是引起大气环流、气候变化的重要原因。日照作为一个重要气象因子,是太阳辐射最直观的表现。日照时数则反映了地面接收太阳辐射的小时数,与人类的生产活动、动植物的生长发育密切相关。随着对全球气候变化、城市化进展,城市空气污染等影响,日照时数出现下降趋势[1-8],日照时数减少与云量[4-6]、能见度[6-8]等气象要素有一定的关系。

本文选取1961~2010年海口市气候整编资料进行研究,试图找出海口市日照时数的分布规律和变化趋势。这不仅对了解该市气候背景状况和气候资源变化有重要作用,而且对合理布局农业生产、调整种植结构、开发国际旅游岛旅游资源乃至社会经济的可持续发展等也具有重要意义。

2 结果与分析

2.1 日照时数空间特征

可见海口日照时数空间分布呈北部向南逐渐减少,越靠近定安县日照时数越少,其中,年平均日照时数最大值达2 070 h,最小值为1 830 h,最大值比最小值偏多13%。

2.2 日照时数年代际变化

海口市各年代际平均日照时数阶段性呈减少变化非常明显。20世纪60年代的平均日照时数最多,为2 277 h;随后平均日照时数开始下降,70~80年代相比60年代下降了120 h左右,90年代下降也比较明显,降至2 000 h以下;进入21世纪,平均日照时数降至最低,为1 814 h,比60年代减少了463 h,下降了20%以上。

2.3 日照时数年际变化

2.4 日照时数月份和季节变化

海口不同季节日照时数存在的差异:(1)海口市最近50年各个季节平均日照时数分布在342.5~684.5 h,分布情况为夏季>春季>秋季>冬季,其中,春、夏、秋、冬季占全年平均日照时数的25.4%、33.2%、24.8%、16.6%。平均日照时数最小的冬季比最大的夏季低342h,仅为夏季的50%左右。(2)海口市各季日照时数的年际变化存在明显的季节差异,四季变化趋势与年日照时数变化相同,均呈减少趋势,但各季节变化情况不尽相同,总体来说,除了夏季日照时数气候倾向率偏小一些,为-18.6 h/10a,其他季节气候倾向率都在-31.7~-34.6 h/10a,即春季、秋季和冬季日照时数减少速度较快,也较为明显。

3 可能影响日照时数的主要气象因子

3.1 气象因子的变化趋势

通过对海口季节和年的气象因子变化气候倾向率分析(表2):发现近50年低云量和相对湿度都出现显著变化,其中低云量呈增加趋势,相对湿度呈减少趋势,总云量和降雨量呈现不均匀变化趋势。具体分析如下。

近50年平均低云量呈现增加趋势,以0.77成/10 a的速度在增加。夏季增幅最明显,以 0.22成/10 a在增加,其次是秋季,以0.23成/10 a速度增加。

年平均相对湿度呈现明显减少趋势,减幅为3.9%/10 a。不同季节出现不同程度的减少,夏、秋季节减少最为明显,其次是春季和冬季,在0.55%~1.33%/10 a。

平均总云量和降雨量变化不均匀,但大体上,平均总云量呈现下降趋势(没有通过显著性检验),降雨量呈不均匀增加趋势,同样没有通过显著性检验。

3.2 可能影响因子与日照时数的相关性

海口市年日照时数与总云量、低云量和相对湿度呈显著的负相关,与降雨量呈正相关(表2)。季节日照时数与低云量呈较明显负相关,系数分别为-0.689~-0.892;与夏、秋和冬季总云量也呈明显负相关,相关系数在-0.597以上;与降雨量也呈负相关。

但是,近50年总云量和相对湿度都呈减少的趋势,只有低云量呈显著增加趋势,降雨量也呈增加趋势(但没有通过显著性检验),这说明海南岛日照时数减少主要与低云量的增加有密切关系,与降雨量的增加有一定关系,尤其是夏秋季节的降雨量。

4 结论

(1)近50年来海口市各年代际平均日照时数变化呈减少趋势,20世纪60年代最高,21世纪前10年最低,比60年代减少了463 h,下降了20%以上。

(2)近50年平均日照时数为2 060.1 h。日照时数年际变化幅度较大,峰值点(1963年)与谷值点(2001年)相差946.9 h。

(3)日照累积距平变化趋势为1961~1977年、1986~1993年为日照时数偏多时期;1994年左右海口市日照时数发生了突变,减少速率明显加快。

(4)年日照时数也呈明显偏少趋势,其气候偏向率为每10年减少30~117.2h;各季日照时数也呈减少趋势,其中冬季日照时数减少最明显,秋季和春季次之,夏季最少。

(5)近50年海口地区低云量显著增加,降雨量也出现增加趋势,二者与日照时数呈负相关关系,说明了海口地区日照减少与低云量的增加有密切关系,与夏秋季节的降雨量也有一定关系。

参考文献

[1] 彭云峰,王 琼. 近50年福建省日照时数的变化特征及其影响因素[J]. 中国农业气象,2011,32(3):350-355.

[2] 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.

[3] 陈碧辉,张 平,郝克俊. 近50年成都市日照时数变化规律[J]. 气象科技,2008,36(6):760-763.

[4] 贾金明,吴建河,徐巧真,等.河南日照变化特征及成因分析[J]. 气象科技,2007,35(5):655-660.

[5] 赵 娜,刘树华,杜 辉,等. 城市化对北京地区日照时数和云量变化趋势的影响[J]. 气候与环境研究,2012,17(2):233-243.

[6] 郑小波,罗宇翔,周成霞,等. 近45年来贵州省日照时数的变化特征[J]. 气象研究与应用,2007,28(S1):109-116.

[7] 郭 军,任国玉. 天津地区近40年日照时数变化特征及其影响因素[J]. 气象科技,2006,34(4):415-420.

[8] 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.

[9] 魏凤英. 现代气象统计诊断与预测技术[M]. 北京:气象出版社,2007.endprint

摘 要 利用海口市1961~2010年日照时数实测资料,分析年代际、年际和季节的气候变化特征,同时与总云量、低云量、相对湿度和降雨量资料,进行相关分析。结果表明:近50年海口市日照时数呈下降趋势,每10年偏少117.2 h,其中2001~2010比1961~1970 下降了20%以上。海口市日照减少与低云量的增加有密切关系,与夏秋季节的降雨量也有关系。

关键词 日照时数 ;低云量 ;气候变化 ;海口

分类号 P461+.1

Abstract Analyzed on climate change variation of the annual, seasonal sunshine duration in Haikou City during 1961-2010, and it's correlation coefficient with total cloud amount (TCA), low-level cloud amount(LCA), relative humidity(RH) and rainfall(R). The results indicate that sunshine duration decreased at the rate of 117.2h/10a in Haikou City, with the increasing of low-level cloud amount and rainfall of summer/autumn .

Keywords sunshine duration ; low-level cloud amount ; climate change ; Haikou City

太阳是地球大气系统的重要外部能源,太阳辐射是引起大气环流、气候变化的重要原因。日照作为一个重要气象因子,是太阳辐射最直观的表现。日照时数则反映了地面接收太阳辐射的小时数,与人类的生产活动、动植物的生长发育密切相关。随着对全球气候变化、城市化进展,城市空气污染等影响,日照时数出现下降趋势[1-8],日照时数减少与云量[4-6]、能见度[6-8]等气象要素有一定的关系。

本文选取1961~2010年海口市气候整编资料进行研究,试图找出海口市日照时数的分布规律和变化趋势。这不仅对了解该市气候背景状况和气候资源变化有重要作用,而且对合理布局农业生产、调整种植结构、开发国际旅游岛旅游资源乃至社会经济的可持续发展等也具有重要意义。

2 结果与分析

2.1 日照时数空间特征

可见海口日照时数空间分布呈北部向南逐渐减少,越靠近定安县日照时数越少,其中,年平均日照时数最大值达2 070 h,最小值为1 830 h,最大值比最小值偏多13%。

2.2 日照时数年代际变化

海口市各年代际平均日照时数阶段性呈减少变化非常明显。20世纪60年代的平均日照时数最多,为2 277 h;随后平均日照时数开始下降,70~80年代相比60年代下降了120 h左右,90年代下降也比较明显,降至2 000 h以下;进入21世纪,平均日照时数降至最低,为1 814 h,比60年代减少了463 h,下降了20%以上。

2.3 日照时数年际变化

2.4 日照时数月份和季节变化

海口不同季节日照时数存在的差异:(1)海口市最近50年各个季节平均日照时数分布在342.5~684.5 h,分布情况为夏季>春季>秋季>冬季,其中,春、夏、秋、冬季占全年平均日照时数的25.4%、33.2%、24.8%、16.6%。平均日照时数最小的冬季比最大的夏季低342h,仅为夏季的50%左右。(2)海口市各季日照时数的年际变化存在明显的季节差异,四季变化趋势与年日照时数变化相同,均呈减少趋势,但各季节变化情况不尽相同,总体来说,除了夏季日照时数气候倾向率偏小一些,为-18.6 h/10a,其他季节气候倾向率都在-31.7~-34.6 h/10a,即春季、秋季和冬季日照时数减少速度较快,也较为明显。

3 可能影响日照时数的主要气象因子

3.1 气象因子的变化趋势

通过对海口季节和年的气象因子变化气候倾向率分析(表2):发现近50年低云量和相对湿度都出现显著变化,其中低云量呈增加趋势,相对湿度呈减少趋势,总云量和降雨量呈现不均匀变化趋势。具体分析如下。

近50年平均低云量呈现增加趋势,以0.77成/10 a的速度在增加。夏季增幅最明显,以 0.22成/10 a在增加,其次是秋季,以0.23成/10 a速度增加。

年平均相对湿度呈现明显减少趋势,减幅为3.9%/10 a。不同季节出现不同程度的减少,夏、秋季节减少最为明显,其次是春季和冬季,在0.55%~1.33%/10 a。

平均总云量和降雨量变化不均匀,但大体上,平均总云量呈现下降趋势(没有通过显著性检验),降雨量呈不均匀增加趋势,同样没有通过显著性检验。

3.2 可能影响因子与日照时数的相关性

海口市年日照时数与总云量、低云量和相对湿度呈显著的负相关,与降雨量呈正相关(表2)。季节日照时数与低云量呈较明显负相关,系数分别为-0.689~-0.892;与夏、秋和冬季总云量也呈明显负相关,相关系数在-0.597以上;与降雨量也呈负相关。

但是,近50年总云量和相对湿度都呈减少的趋势,只有低云量呈显著增加趋势,降雨量也呈增加趋势(但没有通过显著性检验),这说明海南岛日照时数减少主要与低云量的增加有密切关系,与降雨量的增加有一定关系,尤其是夏秋季节的降雨量。

4 结论

(1)近50年来海口市各年代际平均日照时数变化呈减少趋势,20世纪60年代最高,21世纪前10年最低,比60年代减少了463 h,下降了20%以上。

(2)近50年平均日照时数为2 060.1 h。日照时数年际变化幅度较大,峰值点(1963年)与谷值点(2001年)相差946.9 h。

(3)日照累积距平变化趋势为1961~1977年、1986~1993年为日照时数偏多时期;1994年左右海口市日照时数发生了突变,减少速率明显加快。

(4)年日照时数也呈明显偏少趋势,其气候偏向率为每10年减少30~117.2h;各季日照时数也呈减少趋势,其中冬季日照时数减少最明显,秋季和春季次之,夏季最少。

(5)近50年海口地区低云量显著增加,降雨量也出现增加趋势,二者与日照时数呈负相关关系,说明了海口地区日照减少与低云量的增加有密切关系,与夏秋季节的降雨量也有一定关系。

参考文献

[1] 彭云峰,王 琼. 近50年福建省日照时数的变化特征及其影响因素[J]. 中国农业气象,2011,32(3):350-355.

[2] 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.

[3] 陈碧辉,张 平,郝克俊. 近50年成都市日照时数变化规律[J]. 气象科技,2008,36(6):760-763.

[4] 贾金明,吴建河,徐巧真,等.河南日照变化特征及成因分析[J]. 气象科技,2007,35(5):655-660.

[5] 赵 娜,刘树华,杜 辉,等. 城市化对北京地区日照时数和云量变化趋势的影响[J]. 气候与环境研究,2012,17(2):233-243.

[6] 郑小波,罗宇翔,周成霞,等. 近45年来贵州省日照时数的变化特征[J]. 气象研究与应用,2007,28(S1):109-116.

[7] 郭 军,任国玉. 天津地区近40年日照时数变化特征及其影响因素[J]. 气象科技,2006,34(4):415-420.

[8] 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.

[9] 魏凤英. 现代气象统计诊断与预测技术[M]. 北京:气象出版社,2007.endprint

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