1957—2015年扎兰屯市日照变化特征分析

陈震　王冠　王丹

摘要 利用1957—2015年扎兰屯市日照时数资料及线性趋势分析法，对其日照变化特征进行了分析。结果表明，日照时数波动明显，以16.5 h/10年的速率逐年下降。日照时数春季最多，冬季最少。下降速率冬季最快，春、秋季最慢。月变化表现为5月最多，3月和8月次之，12月最小，造成这种特征的原因可能是天空状况。M-K突变检验表明，日照时数存在3次突变，结合滑动T检验进一步确定1978年是真实突变点，即日照时数在1978年发生突变。

关键词 日照时数；变化特征；内蒙古扎兰屯；1957—2015年

中图分类号 P422.1+1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）15-0194-02

Abstract Using sunshine duration datas from 1957 to 2015 and linear tendency linear method，change characteristics of sunshine duration were analyzed. The results showed that sunshine duration fluctuated greatly，decline year by year with the speed of 16.5 h per 10 years. Sunshine were the most in spring，and the least in winter. The decline rate was the highest in winter，and the lowest in spring and autumn. The monthly change of sunshine duration was the most in May，followed by March and August，and the least in December. The cloud condition might be the reason for the characteristics of sunshine duration. M-K test showed that there were 3 times of sudden change，combined with the MTT，the sunshine duration changed suddenly in 1978.

Key words sunshine duration；change characteristics；Zhalantun Inner Mongolia；1957-2015

日照是农业气候的重要组成部分，也是气候资源中的重点利用对象。杨 波等[1]分析了旅顺口区日照变化，指出近30年日照略有下降，夏季变化与年变化一致。李 涛等[2]对莱州市日照进行了分析，指出冬春季日照略有增加，夏季减少较明显，年总日照以34.93 h/10年的速率下降。高学芹[3]分析了寿光市日照变化，分析表明20世纪80年代后期日照明显减弱，减弱前后相差227.7 h。张春红等[4]分析了新安县日照变化特征，研究指出总云量、低云量和雾霾日数的增加导致日照时数减小。

1 日照变化特征分析

1.1 年变化

由图1可以看出，1957—2015年日照时数年际波动变化明显，平均值约2 768 h。总体趋于下降趋势，下降速率为16.5 h/10年。20世纪50年代末至70年代末，波动振幅不大，较为平稳且略有上升；70年代末日照时数开始快速下降，1984年下降到最低，数值为2 378 h，后文会对此突变进行检验；80年代中期以后逐渐回升；90年代中期日照时数又一次快速下降，1993年是低谷年，也是近60年的次低年，数值为2 398 h。进入21世纪后波动逐渐稳定，日照时数在波动中下降。20世纪80—90年代是震荡最强的20年。

1.2 季变化

由图2可以看出，日照时数在各季均呈下降趋势。日照时数春季最多，平均值约为806.7 h；夏季次之，平均值约为737.9 h；秋季均值为655.7 h；冬季最少，为565.4 h。总体而言，日照时数的季节分布特征为春季>夏季>秋季>冬季。就下降速率而言，冬季下降最快，速率约为-6.2 h/10年；夏季次之，速率约为-5.8 h/10年；春季和秋季下降速率基本持平，速率约为-2.7 h/10年。

1.3 月变化

由图3可以看出，日照月变化呈多峰分布，最大值出现在5月，日照时数为278.7 h；第二峰值出现在3月，数值为268.1 h；第三峰值出现在8月，数值为244.3 h。日照时数最小值出现在12月，为163.3 h。春季受冷空气影响晴空居多，云量较少，故3—5月日照时数最多。入夏后，降水开始增多，空中云量亦開始增多。云对太阳直射的阻挡是造成6—8月日照时数下降的原因[5-6]。

2 日照突变检验

M-K突变检验是非参数检验法，通过比较个体的相对大小进行突变检测。趋势线>0说明有上升趋势，<0说明有下降趋势。当趋势线大于信度检验的临界值时，说明这种变化趋势是显著的。2条趋势线在临界线间的交点，就是突变开始的时间。分析图4中UF曲线，1957—1964年UF均为正值，表明日照时数在增加。1965年后开始转为负值且逐年下降，说明日照时数在减小。1981年后UF曲线开始上升且均为正值，1992—1997年UF曲线超过了α=0.05的显著性水平，说明这段时间的上升趋势是明显的。UF与UB 2条曲线有3个交点，分别在1958年、1961年、1978年，即日照时数发生3次突变。M-K检验是存在误检的，真正突变点的确定还需要结合其他突变检验方法。下面以滑动T检验法对突变进行分析，进而确定真正的突变时间点。

滑动T检验首先人为设置基准点，将某一时间序列分为2个子序列。再检验这2个序列的均值是否存在显著差异，若存在显著差异，则认为发生突变。从图5可以看出，t统计量曲线有2处超过α=0.01的显著水平，第1处是1978年附近，第2处是2004年。由于2004年已经是t统计量曲线末端，考虑到边界效应，故认为2004年是误检，只保留1978年的突变点。

3 结论

（1）年总日照时数波动明显，日照多寡交替出现。呈逐年下降趋势，速率约16.5/10年。1978年后下降速度突增，1984年下降到最低值2 378 h，6年内减少560 h。

（2）日照季变化表现为春季日照最多（806.7 h），夏季次之，冬季最少（565.4 h）。下降速率冬季最大（-6.2 h/10年），夏季次之（-5.8 h/10年），春季和秋季大致相同（-2.7 h/10年）。

（3）日照月变化有3个峰值，分别对应5月、3月和8月。由于冷空气影响，天空晴朗少云，造成3月和5月日照较丰富。夏季多云雨的特点，造成8月日照低于3月和5月。

（4）综合M-K检验与滑动T检验，日照时数在1978年左右发生突变。

4 参考文献

[1] 杨波，王洪祥，卞若玢.1981—2010年大连市旅顺口区日照变化特征分析[J].现代农业科技，2016（16）：193-194.

[2] 李涛，李振兰，王军海，等.1971—2015年莱州市日照变化特征分析[J].现代农业科技，2016（5）：270-271.

[3] 高学芹.1961—2010年寿光市日照变化特征分析[J].现代农业科技，2011（23）：22.

[4] 张春红，杨仕贤，杨丽琼，等.1971—2000年新安县日照变化特征及成因分析[J].现代农业科技，2010（13）：322-324.

[5] 张山清，普宗朝，李景林.近50年新疆日照时数时空变化分析[J].地理学报，2013（11）：1481-1492.

[6] 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（2）：233-243.endprint