商寶榮,張慶文 ,孫淑榮
(1.依安縣氣象局,黑龍江 依安 161500;2.富裕縣氣象局,黑龍江 富裕 161200)
近年來,由于自然和人類活動的干擾,大氣污染和溫室氣體濃度的升高,加劇了氣候變化的速度,全球氣候變化研究己成為目前國際上科學界的熱點之一。太陽輻射是地球大氣系統的主要能源[1],日照是氣候形成的重要因素。在氣象學中,日照時數是指1 d內太陽直接輻照度達到或超過120 W/㎡的時間總和,即太陽光線實際照射地面的總小時數。日照時數是表征太陽輻射強弱的氣象要素之一,是人類生產活動及動植物生長發育不可缺少的條件。由于日照時數的變化對于農業生產布局、種植結構的調整等具有重要的現實意義,因此對日照時數的研究尤為重要。近年來天津地區一些學者對本地區日照時數變化趨勢及影響因素進行研究,結果表明大部分地區日照時數呈減少趨勢[2],也有部分地區出現不同變化趨勢,日照時數的變化與云量、霾日數等因素有關[3]。目前,還沒有對依安縣日照時數的研究,了解其變化趨勢、突變情況及周期性震蕩,對調整農業結構、合理布局農業生產等有著十分重要的作用。
本文選取依安縣氣象局 (47°54′N;125°18′E)1987-2016年近30 a各月日照資料,并分別按年(1-12 月)、春季(3-5 月)、夏季(6-8 月)、秋季(9-11月)、冬季(12-下年2月)計算各季、全年日照時數進行統計分析。
據統計得出:1987-2016年多年平均日照時數為2713.56 h,年日照時數最大值為3123.9 h,最小值為2397.8 h,兩者相差726.1 h。從1987-2016年日照時數的線性變化趨勢圖(圖1)可以看出自1987-1999年日照時數呈持續偏少,2000-2014年呈持續偏多,但2007-2016年的10 a日照時數呈平穩減少趨勢,日照時數減少的速度達到43.6 h。其變化可分3個階段:2000-2001、2004-2009年為日照偏多時期;2010-2014年為基本正常時期;1987-1998年為日照偏少時期。

圖1 依安縣年日照時數變化曲線圖
年日照時數1987-1992年震蕩幅度不大,呈平緩上升趨勢;自1998-2004年出現兩次較大振幅;兩個時期日照最多年份 (2001、2004年)與最少年份(1988、2003 年)時數相差 726.1 h 和 564.3 h,日照時數峰值即出現此震蕩期,最大日照波動差值達到726.1 h。

圖2 春季日照時數變化曲線圖

圖3 夏季日照時數變化曲線圖

圖4 秋季日照時數變化曲線圖

圖5 冬季日照時數變化曲線圖
從圖2-5春季、夏季、秋季、冬季日照時數變化曲線圖可以看出,春秋季日照時數曲線變化平緩,而夏冬季曲線振幅相對明顯。春季日照時數最多,其次是夏季,冬季最少,春、夏、秋、冬季平均日照時數分別為:782.3 h、729.4 h、625.4 h、576.5 h。
春季日照時數2009年最多為929.4 h,1987年春季日照時數最少為627.1 h,兩者相差302.3 h,相當于春季平均的39%。
夏季日照時數2004年最多為981.7 h,2003年夏季日照時數最少為507.2 h,兩者相差474.5 h,相當于夏季平均的65%。
秋季日照時數2007年最多為736 h,1998年秋季日照時數最少542.6 h,兩者相差193.4 h,相當于秋季平均的31%。
冬季日照時數2008年最多為648.3 h,1987年冬季日照時數最少為518.6 h,兩者相差129.7 h,相當于冬季平均的22%。
年日照時數最少的1988年和2003年分別受(春、冬季)和(夏、冬季)影響。日照時數最多年2001年四個季度日照時數均大于平均值,但夏、秋兩季曲線幅度更大一些。從年季日照曲線圖完全吻合時段即2007年后除冬季出現小幅上升,其他三季和年日照時數均表現出明顯的逐步下降趨勢。
(1)1987-2016年依安縣年日照時數整體呈波動性不穩定變化。1987-1997年、季日照時數隨時間都在增加;1997-2007年日照時數出現異常波動變化,10 a時間出現6次波動變化,波峰值出現在2001年日照時數達到3123.9 h,波谷值出現在1998年日照時數達2404.9 h,兩者差值719 h。而更應引起關注的是2007-2016年這10 a日照時數變化,年、季日照時數隨時間都在減少,年日照時數以43.58 h/a的速度呈顯著減少趨勢。各個季節的日照時數減少趨勢明顯,但減少幅度不同,夏季〉秋季〉冬季〉春季。
(2)依安縣年日照時數減少這一突變現象開始于2007年;春、冬季日照時數的突變開始于2011年,而秋、夏季日照時數突變開始于2007年。
近年來由于城市工業化的不斷發展,排放到大氣中的污染物增多使大氣渾濁度增大,影響了太陽的直接輻射,導致日照時數減少,另外。由于大氣污染加劇,大氣中氣溶膠增多,使成云成霧成霾的可能性增大,與依安縣日照時數的減少也有一定的關系。
[1]李曉文,李維亮,周秀驥.中國近30年太陽輻射狀況研究[J].應用氣象學報.1998,9(1).
[2]郭軍,任國玉.天津地區近40年日照時數變化特征及其影響因素[J].氣象科技,2006,04.
[3]唐寧,譚相佳,李麗.韶關近18年霾的氣候特征和典型天氣類型[J].廣東氣象,2010.