1955—2012年安順日照時(shí)數(shù)和云量變化特征分析

馬 杰，楊忠明

(貴州省安順市氣象局，貴州 安順 561000)

1 引言

日照和云量是兩個(gè)重要的氣象要素，近年來吳哲紅等［1－3］利用安順市6個(gè)地面觀測(cè)站資料，對(duì)氣溫、降水等氣象要素的氣候變化特征進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析，但對(duì)日照和云的氣候變化并未涉及。鄭小波等［4］利用貴州和云南約180個(gè)測(cè)站的日照和云量等資料，研究了云貴高原日照和能見度的關(guān)系;謝仁波等［5］對(duì)思南縣的云量變化氣候特征進(jìn)行分析，得到一些有意義的結(jié)果。本文利用安順站的云量和日照資料，分析近58 a來日照時(shí)數(shù)和云量的氣候變化特征，期望對(duì)這兩個(gè)氣象要素的氣候變化背景有所了解。

2 資料與方法

利用安順站1955—2012年逐日總云量、低云量、日照時(shí)數(shù)的觀測(cè)資料，分別統(tǒng)計(jì)出累年逐月總云量和低云量、逐年平均總云量和低云量;逐年日照時(shí)數(shù)、逐年4個(gè)季節(jié)日照時(shí)數(shù)的時(shí)間序列。逐一對(duì)其變化趨勢(shì)和是否發(fā)生突變進(jìn)行分析和檢驗(yàn)。為了分析氣象要素的長期變化趨勢(shì)，采用了基于回歸統(tǒng)計(jì)的線性傾向估計(jì)算法，即:

式中，b為要素的線性變化趨勢(shì)，又稱線性傾向。把b乘以10稱為要素變化的傾向率，正值為上升，負(fù)值為下降。

本文還采用M－K檢驗(yàn)方法［6］，對(duì)安順日照時(shí)數(shù)和云量的時(shí)間序列進(jìn)行檢驗(yàn)，分析在一定信度條件下，要素是否發(fā)生了氣候突變現(xiàn)象，要素出現(xiàn)突變的時(shí)段等重要特征。

3 日照時(shí)數(shù)氣候變化特征

3.1 年變化趨勢(shì)

圖1 安順1955—2012年1—12月平均日照

從年日照時(shí)數(shù)演變來看(圖1)，其線性趨勢(shì)是下降的。變化傾向率約為－19.8 h/10a，但沒有通過信度α=0.05的檢驗(yàn)，說明下降趨勢(shì)不顯著，只是正常的氣候波動(dòng)。利用5 a滑動(dòng)平均線對(duì)其階段性變化分析可見:安順年日照從1960年代初到1980年代中期是減少的時(shí)段，特別是1980年代前中期日照減少顯著;但1950年代中期到1970年代中期仍為日照偏多期。1980年代中后期到2006年是一個(gè)先快速上升，后恢復(fù)正常的過程。2007—2011年有所偏多。58 a中日照最多的是1963年的1 595.4 h，最少的是1982年的890.6 h，二者相差了704.8 h，說明年際間的振幅是相當(dāng)大的。近30 a(1981—2010)平均年日照時(shí)數(shù)為1 241.8 h。進(jìn)一步分析日照特別少的年份發(fā)現(xiàn)，造成日照特少的主要原因是當(dāng)年的綿雨偏重，即年雨日偏多所致。

3.2 季節(jié)日照變化趨勢(shì)

四季的日照時(shí)數(shù)變化見圖2。各季的日照均為減少趨勢(shì)，其中夏季和春季減少較為明顯，其變化傾向分別為－11.6 h/10 a和－6.0 h/10 a，冬季次之為－3.4 h/10 a，最后是秋季為－2.0 h/10 a。與年日照變化趨勢(shì)相似，季節(jié)變化均未通過信度檢驗(yàn)。

圖2 安順逐年春季(a)、夏季(b)、秋季(c)、冬季(d)日照時(shí)數(shù)演變曲線

4 云量的氣候特征

4.1 總云量變化趨勢(shì)

安順逐年總云量在7.8～8.8成之間變化(圖3)，從其線性變化趨勢(shì)看，近58 a來總云量只有微弱的下降趨勢(shì)，變化傾向?yàn)椋?.01成/10 a，故可認(rèn)為無變化。

圖3 安順逐年平均總云量演變曲線

4.2 低云量變化趨勢(shì)

安順年低云量變化見圖4。變化的傾向率為0.24成/10 a，上升趨勢(shì)通過了信度α=0.01的顯著信檢驗(yàn)。用m－k檢驗(yàn)法進(jìn)行突變檢驗(yàn)(圖5)，由圖可知，安順低云量在1970年左右發(fā)生了由少到多的突變。

圖4 安順年平均低云量變化特征

圖5 安順1955—2012年低云量M－K檢驗(yàn)曲線

5 小結(jié)

①近58 a來安順年日照時(shí)數(shù)和各季日照時(shí)數(shù)均為下降趨勢(shì)，特別是1980年代前中期日照減少顯著，但沒有通過相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)，說明只是正常的氣候波動(dòng)。根據(jù)鄭小波［4］等人的研究:日照減少的主要原因是20世紀(jì)80年代以來，由于人類活動(dòng)排放使大氣對(duì)流層的氣溶膠和污染物濃度大大增加所導(dǎo)致［4］。分析安順80年代日照特少的年份，發(fā)現(xiàn)綿雨天氣特重或年雨日偏多，因此，重度綿雨或年雨日偏多可能也是導(dǎo)致日照減少的一個(gè)原因。

②年總云量在7.8～8.8成之間變化，沒有明顯的變化趨勢(shì)。年低云量上升趨勢(shì)顯著。用M－K法進(jìn)行突變檢驗(yàn)表明，年低云量在1970年左右發(fā)生了由少到多的突變。

［1］吳哲紅，楊國棟.安順氣溫近40a變化趨勢(shì)及分析檢驗(yàn)［J］. 貴州氣象，2005，29(5):6－8.

［2］楊忠明，陳貞宏.安順市近45a氣候變化分析［J］.貴州氣象，2008，32(2):6 －9.

［3］陳貞宏，楊忠明.近48a安順市極端天氣事件頻率變化［J］. 貴州氣象，2010，34(s1):95 －97.

［4］鄭小波，羅宇翔，段長春，等.云貴高原近45年來日照及能見度變化及其成因初步分析［J］.高原氣象，2010，29(4):992－998.

［5］謝仁波，鄧建華，王華，等.思南縣云量氣候特征及變化初探［J］.貴州氣象，2012，34(1):46－48.

［6］魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)［M］.北京:氣象出版社.63－65.