新疆阿克陶县近50年日照时数的变化特征分析

仙米西努尔·克里木，阿布杜克尤木·吾布力，古丽巴哈尔·吾布力

（1.新疆师范大学 地理科学与旅游学院，新疆 乌鲁木齐 830054；2.新疆阿克陶县皮拉勒乡恰尔巴格小学，新疆 阿克陶 845550）

新疆阿克陶县近50年日照时数的变化特征分析

仙米西努尔·克里木1，阿布杜克尤木·吾布力2，古丽巴哈尔·吾布力1

（1.新疆师范大学 地理科学与旅游学院，新疆 乌鲁木齐 830054；2.新疆阿克陶县皮拉勒乡恰尔巴格小学，新疆 阿克陶 845550）

依据新疆阿克陶县气象站1960—2009年逐月日照时数以及与日照变化相关的水汽压、降水、云量等资料，利用气候统计方法分析了阿克陶县近50年日照时数年代际、年际和各季的气候变化特征及其变化原因.结果表明，近50年来阿克陶县的年、季日照时数均呈减少趋势.各季减少的气候倾向率不同，减少幅度最多的是夏季，最少的是春季.相关分析得出降水是影响阿克陶县日照时数变化的主要因子.

日照时数；减少趋势；降水

受人类活动和自然变化的共同影响，全球气候正经历一场以变暖为主要特征的显著变化.气候变化会引起大气物理结构和化学结构发生变化，进而影响到太阳辐射能量的变化.不少学者对太阳辐射、日照时数、日照百分率的气候变化特征进行了研究.李晓文［1］等指出1960—1990年中国大部分地区太阳总辐射和直接辐射呈减少趋势.陈少勇［2］等研究了47年来西北地区日照时数的时空分布特征及其变化规律，表明西北地区的日照时数从东南向西北减少，冬季日照最少，夏季最多，春季多于秋季.西北地区大部分地方日照时数显著减少，全区平均减少速率为1.992 h／a，1980年发生突变.陈志华［3］等详细分析了近40年来新疆地区日照时数的分布和时空变化趋势，表明近40年来新疆地区日照时数呈总体下降趋势，新疆日照时数分布的主要地理特征是自西向东逐渐增加.了解日照得到气候特征［4］、变化趋势，对于合理进行农牧业生产布局、调整种植结构有着十分重要的意义，但是在全球气候变化的背景下阿克陶县光能资源变化特征及其变化原因还不清楚，有必要进行研究.出于此目的［5］，本文利用气候统计方法分析了阿克陶县近50年日照时数年代际、年际和各季的气候变化特征及其变化原因.

1 研究区概况

新疆阿克陶县位于我国西北边陲帕米尔高原东部，塔里木盆地西部边缘，面积为24 176 km2.地处北纬37°41′～39°29′，东经73°36′～76°41′，绝对海拔1 180～7 719 m，西南高东北低，截然分为平原农区与山间牧区两部分.阿克陶县属于温暖大陆性干旱气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明.平原区多年平均气温11.01℃，年均降水量75.5 mm，蒸发量1 971.2 mm，无霜期平均198 d，年均日照时数2 719 h，太阳辐射年总量58.41 kJ／cm2，≥10℃的积温为3 994℃.

2 资料和方法

资料来源于阿克陶县气象站，包括1960～2009年的逐月日照时数、降水量、总云量、低云量、水汽压等气候资料.日照时数是表征太阳光照时间长短的物理量，它表示某地太阳能可被利用时间的多少，其长短直接影响着农业、林业、牧业生产，对人类的日常生活也有着重要的影响，是表征某一地区光能资源的重要指标之一，其单位为h.

讨论日照时数的变化规律时采用了季节、年代、月份，四个季节的划分方式为：当年的12月至来年的2月为冬季，3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季.首先对日照观测资料进行均一化检验，然后应用统计程序计算年、季的平均日照时数序列资料，利用计算的日照时数时间序列，以时间为自变量，要素为因变量，建立一元回归曲线模拟方程（方程略）.计算模拟序列与原序列的相关系数、日照时数的变化倾向率以及各年代的平均值，运用气候趋势分析、各要素对比分析等方法，分析了日照时数的历史演变、年代变化特点及其成因.

3 日照时数变化特征分析

3.1 日照时数年变化特征分析

从阿克陶县年日照时数变化曲线图（图1）可知：阿克陶县日照时数多年平均值为2 719.2 h，1960—2009年的50年间，呈逐渐减少趋势，其变化倾向率为－10.224 h／a，减少趋势非常明显.将逐年数据与多年平均值对比发现，阿克陶县年日照时数大致可以分为两个阶段，20世纪80年代以前为大于多年平均值时期，80年代以后为小于多年平均值时期.从日照时数的年际变化幅度看，日照时数最多年份为1963年，为3 162.3 h，最少年份为2009年，为2 323.6 h，两者相差838.7 h，由此可见，日照时数的年际变化比较大.

图1 阿克陶县年日照时数变化曲线图Fig.1 Variation of annual sunshine hours in Akto County

3.2 日照时数年代变化特征分析

阿克陶县多年日照时数的统计结果表明：从1960—2009年的50年中，阿克陶县年代际之间的日照时数也是一直减少的，年日照时数从20世纪60年代的2 880.5 h到21世纪初的2 495.2 h，减少了385.3 h，减少比较明显.各年代之间减少的幅度存在差异，21世纪初减少幅度最大，20世纪60年代减少幅度最小.

表1 阿克陶县年代平均日照时数及其与50年均值相比较的距平值Table 1 Comparison of decadal sunshine hours and 50－year average sunshine hours in Akto County h

3.3 日照时数季节变化特征分析

图2给出了阿克陶县四季日照时数逐年变化情况，从春季日照时数变化情况可见，日照时数近50年来逐渐减少，春季日照时数变化倾向率为－1.788 h／a.将逐年数据与多年平均对比发现，春季日照时数变化波动比较频繁，阶段性不是很明显.

从夏季日照时数变化图可见，日照时数呈减少趋势，夏季日照时数变化倾向率为－2.817 h／a.对比发现夏季日照时数大致可以分为三个阶段，20世纪80年代以前的大于多年平均值时期，1984—1994年在多年平均值附近波动时期，1995年以后逐渐少于多年平均值时期，最大值出现在1963年 （1 008.1 h），最 小 值 出现在 1998 年（806.2 h）.

从秋季日照时数变化图可见，日照时数呈减少趋势，秋季日照时数变化倾向率为－2.659 h／a.其阶段性明显，20世纪90年代以前大于多年平均值，90年代以后小于多年平均值.近50年来春季最大值出现在1979年（833 h），最小值出现2009年（576.8 h）.

从冬季日照时数变化图可见，日照时数呈减少趋势，冬季日照时数变化倾向率为－2.758 h／a，冬季日照时数的减少对年日照时数减少的影响大.同春季日照时数变化情况比较相似，冬季日照时数的阶段性不显著.近50年来冬季日照时数最大值出现在1963年（643.6 h），最小值出现在2006年（283.4 h）.

图2 阿克陶县四季日照时数变化及线性趋势Fig.2 The seasonal changes of sunshine hours in Akto County

3.4 日照时数月变化特征分析

从阿克陶县逐月日照时数变化图（图3）可以看出，一年中7月份的日照时数最长，达309.5 h，其次是6月份，日照时数为307.7 h；1月份日照时数最短，数值为153.6 h，其次是2月份，日照时数为154.07 h；日照时数最长的7月份与最短的1月份之间相差155.9 h.

各月日照时数气候变化趋势基本一致（见表2），呈现为不同速率的减少趋势.1、12月减少最多，50年共减少了73 h；3、4月份减少速率比较慢.

图3 阿克陶县日照时数逐月变化Fig.3 Variation of monthly sunshine hours in Akto County

表2 阿克陶县逐月日照时数倾向率Table 2_The monthly tendency rate of sunshine___ho_u_rs___in___Ak_t_o__C_o_u_nty ___月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12___倾向率／（h·a－1） －1.27－0.15－0.67－0.37－0.73－0.83－0.98－0.99 －0.8 －0.93－0.92－1.33

4 日照时数变化的原因分析

影响日照时数的气象因子很多，主要因子有云量、水汽压、降水量等，下面具体讨论各影响因子变化情况及与日照数的关系.

从阿克陶县年日照时数变化曲线图（图1）和年降水量的年际变化曲线图（图4）中可以看到，1960—2009年50年来阿克陶县的年降水总量值的波动比较频繁，而且波动幅度也比较大，反映了降水量多年值的状态不稳定，年际变化比较大，但是仍然可以看出曲线呈波动式上升的特征.近50年来阿克陶县降水量增加趋势明显，变化倾向率为0.875 mm／a.

年日照时数有明显的减少趋势，变化倾向率为－10.224 h／a，20世纪90年代以后日照时数减少比较明显，但是这个时期降水量的增加也较为明显，年降水量在年内分布不均匀；夏季降水量增加最多（变化倾向率为0.464 mm／a）；夏季的日照时数减少的最多（变化倾向率为－2.817 h／a）；春季降水量增加最少（变化倾向率为0.025 mm／a）；春季日照时数减少最少（变化倾向率为－1.788 h／a），说明日照时数的减少与降水量的增加有关，降水量增多，日照时数减少.因此气候变化是日照时数减少的原因之一.

对于其他影响日照时数的因子，例如云量，其变化与阿克陶县近年来日照时数的减少关系不明显.1960—2009年的总云量和低云量不管在年平均值上还是在四个季节里都呈增加的趋势，但增加的趋势不是很明显.

综合以上的分析可以说明，50年来阿克陶县日照时数减少主要是由大气降水的增加引起的，尤其是20世纪90年代以来，降水量的显著增多趋势对日照时数的减少有显著的影响.

图4 阿克陶县年降水量变化曲线图Fig.4 Variation of annual precipitation in Akto County

5 结 论

（1）通过分析阿克陶县1960—2009年50年的日照时数资料，发现阿克陶县日照时数逐年减少的趋势比较明显，尤其是20世纪90年代以后日照时数的减少幅度比较大.日照时数最多年份为1963年，日照时数为3 162.3 h，最少年份为2009年，日照时数为2 323.6 h.

（2）阿克陶县四个季节的日照时数均呈减少趋势，但各季节的减少幅度存在明显的差异，春、夏、秋、冬四季平均日照时数的变化倾向率分别为－1.788 h／a、－2.817 h／a、－2.659 h／a、－2.758 h／a.其中夏季平均日照时数减少最多，春季平均日照时数减少最少.

（3）年日照时数的多少主要取决于夏季日照时数的多少；年降水量的增减主要取决于夏季降水量的变化.阿克陶县年降水量的增多是引起日照时数减少的主要原因之一.

（4）影响日照时数减少的因素很多，而且不同季节影响因素可能也不同，由于资料有限，本文只分析了降水量和云量等成因.

［1］ 李晓文，李维亮，周秀骥.中国近30年太阳辐射状况研究［J］.应用气象学报，1998，9（l）：25－32.

［2］ 陈少勇，张康林，邢晓宾，董安祥.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，2010，25（7）：1142－1152.

［3］ 陈志华，石广玉，车慧正.近40a来新疆地区太阳辐射状况研究［J］.干旱区地理，2005，28（6）：734－739.

［4］ 李燕，王莎丽，刘强.济宁市45年日照时数变化的统计特征［J］.现代农业科技，2007（7）：12－15.

［5］ 龚宁，邢开成，王亚璞.近30年来沧洲地区日照时数与风速变化特征［J］.中国农业气象，2007（3）：263－267.

Variation Characteristics of Sunshine Hours of Akto County in Recent 50 Years

XIANMIXINUERKelimu1，ABUDUKEYOUMUWubuli2，GULIBAHAERWubuli1
（1.College of Geographic Science and Tourism，Xinjiang Normal University，Urumqi 830054，China；2.Pilale Qiaerbage Primary School，Akto 845550，China）

By means of the observed data of sunshine duration in Akto County in recent 50 years，according to the data of precipitation，total cloud amount and low cloud amount in Akto County，the inter－decadal，inter －annual and seasonal climate change characteristics on sunshine hours are analyzed，and the climatic causes for the decreasing sunshine duration are discussed.The results show that，the decadal，annual and seasonal sunshine durations in Akto County showed a decreasing trend in the past 50 years，while the decrease of seasonally climatic tendencies are unlike，the most decreasing range is in summer and the least is in spring.Correlation analysis concluded that precipitation is the main factor affecting the Akto County sunshine hours change.

sunshine hours；decreasing tendency；precipitation

P 468.027

A

1008－9225（2012）02－0031－04

2011－12－01

仙米西努尔·克里木（1986－），女（维吾尔族），新疆莎车人，新疆师范大学硕士研究生.

祝 颖】