近58 a福泉日照時數變化特征分析

王 祥，阮洪福，龍 平，唐紅忠

(1.貴州省福泉市氣象局，貴州 福泉 550500；2.貴州省黔南布依族苗族自治州氣象局，貴州 都勻 558000)

0 引言

福泉市位于貴州省中部地區，屬于黔南苗族布依族自治州北部，與貴陽市、甕安縣、貴定縣接壤。福泉市盛產磷礦，是貴州省重要的磷礦生產基地，近年來該市針對磷礦生產造成的環境污染開展大力整治，福泉市的空氣質量得到有效改善。因此有必要就日照時數和云量等數據變化定性闡述福泉市天空狀況的變化情況。

1 資料與方法

本文選用福泉市氣象觀測站1961—2018年的日照資料序列，按照逐年、月進行分析。利用1961—2013年低云量和水汽壓進行相關分析。

采用線性趨勢分析和M-K突變檢驗方法對日照時數序列進行分析，找出資料序列的變化情況，并應用T檢驗進行相關性分析。

2 日照時數的變化趨勢

2.1 年變化趨勢

對福泉1961—2018年逐年的日照時數進行分析，1963年的日照時數最多，為1 514 h。年最少是2012年，僅為773.1 h。近59 a來日照時數呈現下降的趨勢，變化率-50 h/10 a。

圖1 福泉市1961—2018年日照時數年際變化Fig.1 Annual variation of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

2.2 月變化趨勢

從月分布圖看，福泉市日照時數呈現單峰型，最多是8月，其次是7月和9月，1月和2月日照時數少，與該市地處季風氣候區夏季晴熱氣溫高日照強的特性相吻合。

圖2 福泉市1961—2018年日照時數月際變化Fig.2 Annual variation of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

具體分析各月日照時數隨時間的變化趨勢，發現只有2月增加的趨勢，其余月份日照時數隨著時間減少，其中6—7月遞減率分別為0.97 h/a和0.95 h/a。

表1 福泉市分月日照時數氣候變化傾向率Tab.1 Climate change trend rate of sunshine hours per month in Fuquan city

3 突變分析

給定顯著性水平ɑ=0.05，使得U0.05=±1.96,對1961—2018年福泉市逐年的日照時數進行M-K檢驗，由圖可知，福泉市2000年以后日照時數呈現下降的趨勢，特別是2012年以后超出臨界線，下降趨勢明顯。UF線和UB線在±1.96內有4個相交點，分別為1969年、1982年、2000年和2002年，上述4 a是可能存在的突變點。為檢驗這4 a是否為突變點，再用滑動T進行檢驗，給定顯著水平α=0.05，按照自由度v=n1+n2-2=10，即t0.05=±2.23，通過T檢驗結果及突變分析的結果，判定2000年為可信的突變點。

圖3 1961—2018年福泉市日照時數M-K檢驗Fig.3 M-K test of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

圖4 1961—2018年福泉市日照時數滑動T檢驗Fig.4 Sliding T test of sunshine hours in Fuquan city from 1961 to 2018

4 日照時數下降的原因分析

利用1961—2013年福泉市低云量和日照數據進行對比分析，日照時數和低云量呈現負相關，并且通過α=0.01的顯著性檢驗。福泉市低云量呈現增多的趨勢，變化率為0.12成/10 a。

圖5 1961—2013年福泉市日照時數與低云量曲線Fig.5 Sunshine hours and low cloud cover curve of Fuquan city from 1961 to 2013

福泉市在20世紀80年代和90年代大力發展磷礦產業，大氣中的粉塵含量增多，空氣質量一度受到影響，2000年后隨著環保意識的提高，磷礦生產對環境的影響得到控制，空氣質量明顯改善，表現為2000—2013年低云量呈現減少的趨勢，相應時段日照時數呈現略微增多的趨勢。

5 結論

1961—2018年福泉市年平均日照時數1 127 h，最多是1 514 h，最少是773.1 h。福泉市的年日照時數呈現減少的趨勢，變化率為-50 h/10 a呈現明顯下降的趨勢。

福泉市月日照時數變化，只有2月是增加的趨勢，其余月份日照時數隨著時間減少，其中6—7月減少較明顯，遞減率率分別為.9.7 h/10 a和9.5 h/10 a。

應用M-K突變檢驗進行分析，1969年、1982年、2000年、2002年存在突變，通過檢驗，2000年是可信的突變點。

通過低云量與日照時數進行統計分析，低云量的變化與日照時數呈現負相關，低云量的增多導致日照時數的減少。