1980年～2017年大冶市日照时数变化特征分析

宋鸽

（大冶市气象局，湖北大冶435100）

近些年，由于城市化速度的加快，导致城市热岛效应加剧，使得同一时间内城区气温大部分高于周围郊区气温，促进了空气之间的流动，为空气中的烟尘等污染气体提供了充足的水汽凝结核，降水增多，低云量增加，导致一天内太阳直射光线照射地面的时间（日照时数）减少[1]。此外，轻雾、雾、霾、浮尘、扬沙等视程障碍天气现象也同样影响日照时数，使日照时数减少[2]。

大冶市位于湖北省东南部，长江中下游南岸，东经114°31′～115°20′，北纬 29°40′～30°15′，属典型的大陆性季风气候，冬冷夏热，四季分明，光照充足，雨量充沛，土地资源及农作物产量丰富。太阳辐射对农作物的生长发育具有至关重要的作用，研究日照时数的变化趋势有助于在农业生产的过程中合理、科学的利用气候资源，提高产量，因此研究日照时数资源特征，对人们生活及农业生产具有极其重要的意义。

本文选用大冶市在1980年～2017年期间近38年的年日照时数、季日照时数的数据资料，并分别对其进行统计分析，其中季节划分情况为冬季（12～2月）、春季（3～5月）、夏季（6～8月）和秋季（9～11月）。本文将采用线性倾向估计（y=ax+b）和累计距平法（）研究大冶市在1980年～2017年期间的年、季日照时数的变化规律[3]。

1 年日照时数的变化特征

图1所示为1980年～2017年大冶市年日照时数的变化曲线，从图中可以看出，年日照时数总体呈下降趋势，年日照时数变化的倾向率为-68.53h/10年，减少趋势符合0.001显著性检验的要求。大冶市区38年间年日照时数差异较大，其平均值为1689h，在2001年前相对较多，在2002年～2012年大幅减少，而在2013年以后大幅回升。日照时数在1986年最大，其值为1937.2h，而日照时数在2012年最小，其值为1386.6h，年日照时数的极值相差550.6h。

图1 1980年～2017年大冶市年日照时数变化趋势

图2给出了1980年～2017年期间大冶市年日照时数累计距平的变化曲线，从图中可以看出，年日照时数在1980年～2001年处于偏高阶段，而在2002年～2017年处于偏低阶段。

图2 1980年～2017年大冶市年日照时数累计距平变化

2 四季日照时数的变化特征

图3所示为大冶市在1980年～2017年期间春季、夏季、秋季和冬季日照时数的变化曲线。该地区38年间春季日照时数总体变化不大，日照变化倾向率为-0.5h/10年，如图3（a）所示。春季平均日照时数约为413.5h，日照时数最多的年份为2001年，为504.9h，高于平均值91.4h；日照时数最少年份为2002年，为 323.3h，低于平均值 90.2h。如图 3（b）所示，夏季日照变化较春季变化明显，38年间日照时数变化的倾向率为-27.5h/10年，相关系数r为0.319，符合0.1显著性检验的要求。夏季平均日照时数约为547.1h，日照时数最多年份为1981年，为747.7h，高于平均值200.6h；日照时数最少的年份为2014年，为 373.1h，低于平均值约 174.0h。如图 3（c）所示，该地区38年间夏季日照时数减少变化也较为明显，日照变化倾向率为-21.4h/10年，相关系数r为0.351，符合0.05显著性检验的要求。秋季平均日照时数为428.2h，日照时数最多的年份为1998年，为572.5h，高于平均值144.3h；日照时数最少的年份为 1982年，为320.2h，低于平均值108h。如图3（d）所示，该地区冬季日照时数变化同样较为明显，其日照变化倾向率为-19.1h/10年，减少趋势符合0.05显著性检验的要求。冬季平均日照时数为298.7h，日照时数最多的年份为1982年，为379.8h，高于平均值81.1h；日照时数最少的年份为2011年，为164.9h，低于平均值133.8h。综上可得，该地区38年间四季的日照时数总体上均呈减少趋势，这与年日照时数的变化趋势一致；日照时数减少最明显的季节为夏季，减少趋势较缓慢的季节为春季，夏季日照时数的平均值较大，而冬季日照时数平均值偏小。

图 3 1980年 ～ 2017年大冶市各个季节日照时数的变化趋势，（a）春季，（b）夏季，（c）秋季，（d）冬季

1980年～2017年期间大冶市四季日照时数累计距平的变化曲线如图4所示，春季日照时数累计距平变化曲线呈不规则变化，这主要是由于春季日照时数减少变化不明显造成的。夏季日照时数在1980年～1995年处于偏高阶段，在1996年～2017年处于偏低阶段。秋季日照时数在1980年～2004年处于偏高阶段，而在2005年～2017年处于偏低阶段。冬季日照时数在1980年～1999年处于偏高阶段，而在2000年～2017年处于偏低阶段。夏天日照时数的累计距平变化曲线较其他各季节较为明显，这与夏季日照时数变化较其他季节有更为明显的密切相关。

图4 1980年～2017年大冶市各季节日照时数累计距平变化

3 结语

通过研究统计分析得出，大冶市1980年～2017年近38年间各年日照时数总体呈下降趋势，1980年～2001年大冶市日照时数总体处于偏高阶段，2002年之后处于偏低阶段。春季、夏季、秋季和冬季日照时数总体上均呈减少趋势，其中夏季日照时数变化较为明显，春季日照时数的变化趋势最不明显；夏季日照时数的平均值较大，而冬季日照平均值偏小。该地区年日照时数变化通过了置信度0.001的显著性检验，夏季日照时数变化通过了置信度0.1的显著性检验，秋季、冬季日照时数变化通过了置信度0.05的显著性检验。

日照时数呈显著的减少趋势，这主要是人为因素造成的，如汽车尾气排放、化石燃料燃烧、乱砍滥伐等，导致大气环境日益恶化，气溶胶浓度随之加大，到达地面的太阳辐射减少。致使人们生活居住环境中的湿度增大，水汽含量增多，能见度降低，从而导致大气透明度下降，最终造成日照时数减少。日照时数减少存在诸多隐患，影响人们的日常生活及农业生产，因此应提高警惕，减少人为因素的破坏，维护大气稳定，改善空气污染的现状。