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摘要 利用1961—2012年本溪市、本溪县、桓仁县、草河口镇等常规地面气象观测资料,采用气候倾向率和累积距平气候统计方法,分析本溪地区日照时数年、季、月变化趋势及异常等特征。结果表明:近52年本溪市年平均日照时数总体呈上升趋势,其他各站均呈下降趋势;季平均日照时数及变化趋势由于季节不同存在差异,本溪市在冬季增加明显,本溪县、桓仁县在春季下降明显,草河口镇在夏季下降明显;月平均日照时数变化明显,年平均日照时数异常年份较少,且异常偏多年份多于异常偏少年份。
关键词 日照时数;变化趋势;异常;辽宁本溪;1961—2012年
中图分类号 P422.1 1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)15-0241-02
近年来,许多学者对气候变化开展了相关研究,探讨气候变化对人们的生产、生活带来的影响[1-8]。在影响气候变化的诸多因素当中,日照时数是非常重要的一个因子。目前,已有许多关于日照时数、辐射量等变化特征以及与其他气象因素相关分析的研究[9-12]。
本溪地区地处辽东半岛东南部,呈哑铃型分布。自然地貌格局为“八山一水半分田,半分道路和庄园”,区域内农产品资源丰富,因此在全球变暖的大背景下分析该地区日照时数的变化特征,有利于为调整该地区产业结构以及合理布局农业生产提供决策依据。
1 资料来源与研究方法
研究数据为1961—2012年本溪市、桓仁县、本溪县、草河口镇的常规气象观测资料(辽宁省气候中心提供),选取其中的日照时数数据,与时间因子进行线性回归分析,拟合线性回归方程,公式为:
y(t)=a0 a1t (1)
式(1)中,t为时间,y为日照时数,a1为线性趋势项,把 a0× 10表示为日照时数每10年的气候倾向率,分析其近52年的变化规律;取多年平均值作为气候值。采用距平大于标准差的2倍作为异常标准;分析该地区近52 年日照时数的异常特征。
2 结果与分析
2.1 本溪地区日照时数的年变化特征
由图 1可见,本溪地区年平均日照时数本溪市最多(2 430 h),本溪县次之(2 374 h),草河口最少(2 203 h)。这主要与该地区各观测站地理位置有关。近52年本溪市日照时数总体呈上升趋势,平均每10年上升4.4 h;其他各站均呈下降趋势,其中桓仁县下降最为明显,平均每10年下降4.4 h;草河口次之,为每10年下降2.5 h;本溪县最少,为每10年下降2.3 h。
总体来看,本溪市、本溪县、桓仁县近52年平均日照时数变化趋势大体一致。20世纪60年代前期波动较大,后期变化平稳;70年代前期明显下降,70年代后期至90年代中期在波动中变化,比较平稳;90年代后期出现上升趋势;21世纪00年代波动起伏较大,前期下降明显,后期有明显上升。草河口镇的年平均日照时数从20世纪60年代初期至80年代中期呈下降趋势,之后一直到21世纪00年代初期在波动中上升,21世纪00年代前期明显下降,之后又明显上升。
2.2 本溪地区日照时数的季节变化特征
近52年本溪地区季平均日照时数由于季节不同存在差异,本溪市呈春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)、冬(12月至翌年2月)降幂排列,而本溪县、桓仁县呈春、夏、冬、秋降幂排列。草河口镇则呈春、冬、秋、夏降幂排列。
图2为本溪地区1961—2012年春季、夏季、秋季、冬季平均日照时数变化趋势,总体来看,本溪市各季日照时数均呈增加趋势,其中日照时数在冬季增加最为明显,平均每10年增加23 h,其次为秋季,平均每10年下降10 h,夏季最少,平均每10年下降3 h;本溪县各季均呈下降趋势,其中日照时数在春季下降最为明显,平均每10年下降10 h,其次为冬季,平均每10年下降6 h,夏季最少,平均每10年下降1 h;桓仁县冬季几乎无变化,其他各季均呈下降趋势,其中春季下降最为明显,平均每10年下降20 h,其次为夏季,平均每10年下降13 h;草河口镇在冬季呈增加趋势,平均每10年增加6 h,其他各季均呈下降趋势,其中夏季下降最为明显,平均每10年下降17 h,其次为春季,平均每10年下降9 h。
2.3 本溪地区日照时数的月变化特征
近52年本溪地区月平均日照时数有明显月变化,1—6月逐渐上升,6月达到全年最高,7月急剧下降,8—9月又呈上升趋势,10—12月再次下降,其中草河口镇最低值出现在7月,本溪市、本溪县以及桓仁县在12月达到全年最低(图3)。
2.4 本溪地区日照时数的异常年份
气候异常主要指显著偏离平均状态的异常情况。通过对近52年本溪地区年平均日照时数分析(表1):近52 年本溪地区异常年份较少,本溪市在1984年、1985年出现异常偏少,在2009年出现异常偏多;本溪县在1965年、2009年出现异常偏多;桓仁县在1962年出现异常偏多,在2006年、2007年出现异常偏少;草河口镇在1962年、2011年、2012年出现异常偏多。总体来看,异常偏多年份多于异常偏少年份,异常偏多年份大多出现在20世纪60年代前期或21世纪00年代后期到10年代初期。异常偏少年份出现在20世纪80年代中期及21世纪00年代中期。
3 结论
(1)近52年本溪市日照时数总体呈上升趋势,其他各站均呈下降趋势,其中桓仁县下降最为明显,草河口次之,本溪县最少。由于该地区各观测站地理位置不同,年平均日照时数亦存在差异,本溪市最多,本溪县次之,草河口镇最少,其中本溪市与草河口镇年平均日照时数相差达227 h。
(2)近52年本溪地区季平均日照时数及变化趋势由于季节不同存在差异,本溪市各季均呈增加趋势,其中在冬季增加最为明显,本溪县各季均呈下降趋势,在春季下降最为明显,桓仁县冬季几乎无变化,其他各季均呈下降趋势,其中春季下降最为明显,草河口镇在冬季呈增加趋势,其他各季均呈下降趋势,其中夏季下降最为明显。 (3)近52年本溪地区月平均日照时数有明显月变化,1—6月逐渐上升,6月达到全年最高,7月急剧下降,8—9月又呈上升趋势,10—12月再次下降,其中草河口镇最低值出现在7月,本溪市、本溪县以及桓仁县在12月达到全年最低。
(4)近52年本溪地区异常年份较少,异常偏多年份大多出现在20世纪60年代前期或21世纪00年代后期到10年代初期。异常偏少年份出现在20世纪80年代中期及21世纪00年代中期。
4 参考文献
[1] 吴循,周青.气候变暖对陆地生态系统的影响[J].中国生态农业学报,2008(1):223-228.
[2] 曹玲,邓振镛,窦永祥,等.气候变暖对河西走廊绿洲灌区玉米产量影响及对策研究[J].西北植物学报,2008(5):1043-1048.
[3] 霍治国,李茂松,王丽,等.气候变暖对中国农作物病虫害的影响[J].中国农业科学,2012(10):1926-1934.
[4] 智协飞,张玲,潘嘉露.我国南方冬季气候变暖前后极端降水事件分析[J].热带气象学报,2011(2):166-172.
[5] 杨晓光,刘志娟,陈阜.全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅰ.气候变暖对中国种植制度北界和粮食产量可能影响的分析[J].中国农业科学,2010(2):329-336.
[6] 徐小锋,田汉勤,万师强.气候变暖对陆地生态系统碳循环的影响[J].植物生态学报,2007(2):175-188.
[7] 王绍武,龚道溢.对气候变暖问题争议的分析[J].地理研究,2001(2):153-160.
[8] 陈新光,钱光明,陈特固,等.广东气候变暖若干特征及其对气候带变化的影响[J].热带气象学报,2006(6):547-552.
[9] 何彬方,冯妍,荀尚培,等.安徽省50年日照时数的变化特征及影响因素[J].自然资源学报,2009(7):1275-1285.
[10] 陈少勇,张康林,邢晓宾,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(7):1142-1152.
[11] 杜军,边多,胡军,等.西藏近35年日照时数的变化特征及其影响因素[J].地理学报,2007(5):492-500.
[12] 杨小梅,安文玲,张薇,等.中国西南地区日照时数变化及影响因素[J].兰州大学学报(自然科学版),2012(5):52-60.
关键词 日照时数;变化趋势;异常;辽宁本溪;1961—2012年
中图分类号 P422.1 1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)15-0241-02
近年来,许多学者对气候变化开展了相关研究,探讨气候变化对人们的生产、生活带来的影响[1-8]。在影响气候变化的诸多因素当中,日照时数是非常重要的一个因子。目前,已有许多关于日照时数、辐射量等变化特征以及与其他气象因素相关分析的研究[9-12]。
本溪地区地处辽东半岛东南部,呈哑铃型分布。自然地貌格局为“八山一水半分田,半分道路和庄园”,区域内农产品资源丰富,因此在全球变暖的大背景下分析该地区日照时数的变化特征,有利于为调整该地区产业结构以及合理布局农业生产提供决策依据。
1 资料来源与研究方法
研究数据为1961—2012年本溪市、桓仁县、本溪县、草河口镇的常规气象观测资料(辽宁省气候中心提供),选取其中的日照时数数据,与时间因子进行线性回归分析,拟合线性回归方程,公式为:
y(t)=a0 a1t (1)
式(1)中,t为时间,y为日照时数,a1为线性趋势项,把 a0× 10表示为日照时数每10年的气候倾向率,分析其近52年的变化规律;取多年平均值作为气候值。采用距平大于标准差的2倍作为异常标准;分析该地区近52 年日照时数的异常特征。
2 结果与分析
2.1 本溪地区日照时数的年变化特征
由图 1可见,本溪地区年平均日照时数本溪市最多(2 430 h),本溪县次之(2 374 h),草河口最少(2 203 h)。这主要与该地区各观测站地理位置有关。近52年本溪市日照时数总体呈上升趋势,平均每10年上升4.4 h;其他各站均呈下降趋势,其中桓仁县下降最为明显,平均每10年下降4.4 h;草河口次之,为每10年下降2.5 h;本溪县最少,为每10年下降2.3 h。
总体来看,本溪市、本溪县、桓仁县近52年平均日照时数变化趋势大体一致。20世纪60年代前期波动较大,后期变化平稳;70年代前期明显下降,70年代后期至90年代中期在波动中变化,比较平稳;90年代后期出现上升趋势;21世纪00年代波动起伏较大,前期下降明显,后期有明显上升。草河口镇的年平均日照时数从20世纪60年代初期至80年代中期呈下降趋势,之后一直到21世纪00年代初期在波动中上升,21世纪00年代前期明显下降,之后又明显上升。
2.2 本溪地区日照时数的季节变化特征
近52年本溪地区季平均日照时数由于季节不同存在差异,本溪市呈春(3—5月)、夏(6—8月)、秋(9—11月)、冬(12月至翌年2月)降幂排列,而本溪县、桓仁县呈春、夏、冬、秋降幂排列。草河口镇则呈春、冬、秋、夏降幂排列。
图2为本溪地区1961—2012年春季、夏季、秋季、冬季平均日照时数变化趋势,总体来看,本溪市各季日照时数均呈增加趋势,其中日照时数在冬季增加最为明显,平均每10年增加23 h,其次为秋季,平均每10年下降10 h,夏季最少,平均每10年下降3 h;本溪县各季均呈下降趋势,其中日照时数在春季下降最为明显,平均每10年下降10 h,其次为冬季,平均每10年下降6 h,夏季最少,平均每10年下降1 h;桓仁县冬季几乎无变化,其他各季均呈下降趋势,其中春季下降最为明显,平均每10年下降20 h,其次为夏季,平均每10年下降13 h;草河口镇在冬季呈增加趋势,平均每10年增加6 h,其他各季均呈下降趋势,其中夏季下降最为明显,平均每10年下降17 h,其次为春季,平均每10年下降9 h。
2.3 本溪地区日照时数的月变化特征
近52年本溪地区月平均日照时数有明显月变化,1—6月逐渐上升,6月达到全年最高,7月急剧下降,8—9月又呈上升趋势,10—12月再次下降,其中草河口镇最低值出现在7月,本溪市、本溪县以及桓仁县在12月达到全年最低(图3)。
2.4 本溪地区日照时数的异常年份
气候异常主要指显著偏离平均状态的异常情况。通过对近52年本溪地区年平均日照时数分析(表1):近52 年本溪地区异常年份较少,本溪市在1984年、1985年出现异常偏少,在2009年出现异常偏多;本溪县在1965年、2009年出现异常偏多;桓仁县在1962年出现异常偏多,在2006年、2007年出现异常偏少;草河口镇在1962年、2011年、2012年出现异常偏多。总体来看,异常偏多年份多于异常偏少年份,异常偏多年份大多出现在20世纪60年代前期或21世纪00年代后期到10年代初期。异常偏少年份出现在20世纪80年代中期及21世纪00年代中期。
3 结论
(1)近52年本溪市日照时数总体呈上升趋势,其他各站均呈下降趋势,其中桓仁县下降最为明显,草河口次之,本溪县最少。由于该地区各观测站地理位置不同,年平均日照时数亦存在差异,本溪市最多,本溪县次之,草河口镇最少,其中本溪市与草河口镇年平均日照时数相差达227 h。
(2)近52年本溪地区季平均日照时数及变化趋势由于季节不同存在差异,本溪市各季均呈增加趋势,其中在冬季增加最为明显,本溪县各季均呈下降趋势,在春季下降最为明显,桓仁县冬季几乎无变化,其他各季均呈下降趋势,其中春季下降最为明显,草河口镇在冬季呈增加趋势,其他各季均呈下降趋势,其中夏季下降最为明显。 (3)近52年本溪地区月平均日照时数有明显月变化,1—6月逐渐上升,6月达到全年最高,7月急剧下降,8—9月又呈上升趋势,10—12月再次下降,其中草河口镇最低值出现在7月,本溪市、本溪县以及桓仁县在12月达到全年最低。
(4)近52年本溪地区异常年份较少,异常偏多年份大多出现在20世纪60年代前期或21世纪00年代后期到10年代初期。异常偏少年份出现在20世纪80年代中期及21世纪00年代中期。
4 参考文献
[1] 吴循,周青.气候变暖对陆地生态系统的影响[J].中国生态农业学报,2008(1):223-228.
[2] 曹玲,邓振镛,窦永祥,等.气候变暖对河西走廊绿洲灌区玉米产量影响及对策研究[J].西北植物学报,2008(5):1043-1048.
[3] 霍治国,李茂松,王丽,等.气候变暖对中国农作物病虫害的影响[J].中国农业科学,2012(10):1926-1934.
[4] 智协飞,张玲,潘嘉露.我国南方冬季气候变暖前后极端降水事件分析[J].热带气象学报,2011(2):166-172.
[5] 杨晓光,刘志娟,陈阜.全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅰ.气候变暖对中国种植制度北界和粮食产量可能影响的分析[J].中国农业科学,2010(2):329-336.
[6] 徐小锋,田汉勤,万师强.气候变暖对陆地生态系统碳循环的影响[J].植物生态学报,2007(2):175-188.
[7] 王绍武,龚道溢.对气候变暖问题争议的分析[J].地理研究,2001(2):153-160.
[8] 陈新光,钱光明,陈特固,等.广东气候变暖若干特征及其对气候带变化的影响[J].热带气象学报,2006(6):547-552.
[9] 何彬方,冯妍,荀尚培,等.安徽省50年日照时数的变化特征及影响因素[J].自然资源学报,2009(7):1275-1285.
[10] 陈少勇,张康林,邢晓宾,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(7):1142-1152.
[11] 杜军,边多,胡军,等.西藏近35年日照时数的变化特征及其影响因素[J].地理学报,2007(5):492-500.
[12] 杨小梅,安文玲,张薇,等.中国西南地区日照时数变化及影响因素[J].兰州大学学报(自然科学版),2012(5):52-60.