1964—2017年黔南州日照时数气候特征及其变化规律

2019-11-21姜苇唐红忠

现代农业科技 2019年19期

姜苇　唐红忠

摘要本文采用线性趋势、滑动平均、Mann-Kendall等方法对贵州省黔南州12个站1964—2017年的年日照时数、季日照时数进行了线性趋势和突变特征分析。结果表明，全州12个县年日照时数均呈减少趋势，其中独山和罗甸减少趋势最显著，分别为-80.398 7/10 a和-75.116/10 a;在突变检验中，仅荔波、惠水年平均日照时数存在突变现象，突变时间分别为1982年和1989年，但其他县仍存在明显的下降趋势。另外，从空间分布来看，黔南州54年平均日照时数分布呈现西部、南部高，东部、北部低的特点，年平均值为700～1 800 h;最高值（≥1 800 h）区域出现在罗甸，最低值（≤700 h）区域出现在贵定和都匀市的部分地区。

关键词日照时数;气候特征;变化规律;贵州黔南;1964—2017年

中图分类号 P467 文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2019）19-0194-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）

黔南州位于贵州南部，处于云贵高原边缘向广西山地丘陵过渡地带。区域呈现南北长条性分布，南面和东南面与广西接壤，属于亚热带湿润季风气候，四季分明，冬季天气主要受南下冷空气影响。农作物主要有茶叶、火龙果、百香果及茶叶等。

在全球气候变化的影响下，人们的生产生活都发生了巨大的改变，因而研究本地气象要素的气候变化特征十分必要。虽然人类已经累积了较长时期的气象观测资料，对本地的气候也有一定的认识，但对于全州性的气候演变规律及分布尚无明确结论。因此，需要应用气候分析方法对长年观测积累的气象资料进行统计分析，找出黔南州气候变化规律，以便更好地掌握全球气候变化背景下本地气候受到的影响。为摸清全州的日照时数气候变化规律及气候分布状况，本文研究了黔南州12个气象站1964—2017年的日照时数观测资料，分析近54年日照时数在时间和空间上的气候变化规律，明确日照时数变化对黔南州农业以及经济的影响，提出适应气候变化的对策，并应用Mann-Kendall检验（简称M-K检验）方法对各县年日照时数的气候突变进行检验。

1 资料与方法

1.1 资料来源

利用黔南州1964—2017年共54年日照时数资料序列进行分析（原始数据为1961—2017年，因1961—1963年部分台站数据缺测严重，故从1964年开始取数），其间各种原因所致的观测资料缺测，均作插值处理。

1.2 研究方法

1.2.1 线性倾向估计。自由度f=n-2=48時，取显著性水平α=0.05或α=0.01，临界值R分别为0.278 7、0.361。当R大于临界值0.278 7或0.361时，认为该气候趋势显著或者极显著。

1.2.2 滑动平均。滑动平均相当于低通滤波器，它通常取奇数作为滑动长度，经过滑动平均后，可以大大削弱序列中短于滑动长度的周期，显示出气候变量的变化趋势。本研究根据日照时数时间序列的稳定性，选取9年作为日照时数的滑动长度。

1.2.3 Mann-Kendall非参数突变检验。在时间序列的趋势分析中，Mann-Kendall是一种非参数检验方法，可以不受少数异常值的干扰。因此，本文选取该方法作为气候突变检验的方法。按序列顺序xi（i=1，2，…，n）计算一次秩统计量U，记为UF;再按序列逆序计算一次统计量U，记为UB。通过分析UF与UB曲线可得到序列的趋势变化以及明确突变时间以及突变区域。

2 结果与分析

2.1 日照时数年际变化特征

由表1可知，1964—2017年黔南州年平均日照时数呈下降趋势，气候倾向率为-80.987～-12.383 h/10 a;相关系数为0.164 3～0.705 7，除贵定和龙里无法通过0.05的信度检验外，其他均通过0.05的信度检验。因此，黔南州1964—2017年的日照时数呈波动减少趋势，趋势明显;但贵定和龙里减少趋势不明显。

从1964—2017年黔南州日照时数的年际变化来看，年日照时数最高为1 969.0 h，出现于1962年的罗甸;最低为640.4 h，出现于2012年的贵定。黔南州年日照时数在1964—2017年呈波动下降的趋势，通过9年滑动平均可以看出，20世纪70年代末至90年代末的下降趋势最显著，20世纪90年代中期到21世纪初日照时数有一个较明显的缓慢上升趋势（图1、2）。

2.2 日照时数M-K突变检验

根据M-K检验，通过发生突变检验的12个站的UF特征曲线交点位置可以确定各地年日照时数减少发生突变的年代。在通过显著性检验的12个台站中，除惠水（1989年）、荔波（1982年）存在突变点外（图3、4），其余县市不存在突变，但在20世纪90年代以后年日照时数下降趋势明显。

2.3 日照时数空间分布特征

黔南州54年的年平均日照时数分布呈现西部和南部高、东部和北部低的特点，平均值在700～1 800 h之间;最高值（≥1 800 h）出现在罗甸，最低值（≤700 h）出现在贵定和都匀市的部分地区。

3 结论

（1）近54年，黔南州日照时数减少趋势明显，气候倾向率在-80.987～-12.383 h/10 a之间。

（2）通过M-K检验的站点中，黔南州有2个台站出现了日照时数减少的气候突变现象，证实了近几十年来日照时数发生突变的事实。

（3）黔南州在20世纪90年代以后年日照时数下降趋势明显。

（4）黔南州54年的年平均日照时数呈现西部和南部高、东部和北部低的分布特点，平均值在700～1 800 h之间。最高值（≥1 800 h）出现在罗甸县，最低值（≤700 h）出现在贵定和都匀市的部分地区。

4 参考文献

[1] 李彤霄，刘荣花，王君，等.河南省近50年气候变化分析[J].河南水利与南水北调，2012（2）：4-7.

[2] 张黎，冯淑霞，冯雪菲，等.辽宁省朝阳市气候变化分析[J].畜牧与饲料科学，2015，36（10）：65-66.