王晴

乌海市生态与农业气象中心，内蒙古乌海 016040

摘要 利用乌海近60年（1961—2010）逐月日照时数资料，分析了乌海市年代际、年际及各月的日照时数变化特征。结果表明：（1）从年代际来看，日照时数逐年代大体呈减少趋势，20世纪80年代是日照时数变化的转折期，四季日照时数年代际极值除冬季外均与年极值出现年代相同，均为70年代日照时数最少，80年代日照时数最多;日照时数夏季最多，春季第二，秋季第三，冬季最少，夏季的日照时数变化趋势对全年日照时数变化趋势的影响最大。春季与夏季的日照时数变化是影响全年日照时数距平的主要因素。（2）日照时数年距平序列和秋季、冬季距平序列的变化趋势一元线性回归方程日照倾向率均<0，春季、夏季距平序列的变化趋势一元线性回归方程日照倾向率均>0，但只有秋季、冬季逐年日照时数距平序列通过0.05水平的显著性检验，两者均呈直线下降趋势;日照时数年和四季距平5年滑动平均二次拟合曲线春季、秋季和冬季通过0.05水平的显著性检验;以年及四季距平5年滑动平均序列作为趋势线，均表现出20世纪70年代末期之前日照时数呈下降趋势，80年代呈上升趋势，80年代末又呈下降趋势，且下降速率低于70年代末期之前。（3）日照時数年内分布规律为单峰型，5月最大，其次为6月，12月最小。

关键词 日照时数;变化特征;乌海;气候倾向率

中图分类号：P422.11 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）12–0045–04

气候变化会对人居环境、城市规划、产业结构布局、自然地理环境产生巨大的影响，研究气候因素变化趋势已经成为近年来的热点。太阳辐射的变化会使气候发生某种长期变化[1]。日照时数是指在给定时段内太阳直接辐照度≥120 W/m2的各分段时间的总和，可以显示某地区接受太阳辐射的时间，是太阳辐射的直观展现，也是区域蒸散量的主要影响因子[2]。研究某地日照时数变化是研究该地区气候变化的重要因素之一。

1 研究区概况

乌海市位于106.8°E，39.6°N，地处黄河上游，东临鄂尔多斯高原，南与宁夏石嘴山市隔河相望，西接阿拉善草原，北靠肥沃的河套平原，是华北与西北的结合部，同时也是“宁蒙陕甘”经济区的结合部和沿黄经济带的中心区域;四周被乌兰布和沙漠、库不齐沙漠、腾格里沙漠、毛乌素沙地环绕，是全国沙漠化严重发展类型区;乌海深处内陆，属于温带大陆性气候，其气候特征是冬季少雪，春季干旱，夏季炎热高温。目前，对该地区气候的研究主要集中在气温、降水、蒸发等方面[3-4]。选取该地区1961—2020年近60年逐月日照时数资料，从不同角度分析乌海的日照时数变化特征，这对保障乌海的生态安全和调整农业生产布局具有重要意义。

2 日照时数变化特征

2.1 日照时数的年代际变化

由表1可知，乌海市多年平均日照时数为3 107.7 h，年代际的变化显著。20世纪70年代日照时数最少，80年代日照时数最多，两者相差322.1 h;60～70年代日照时数逐年代递减，80年代日照时数急剧增至最大，随后从80年代至2011—2020年日照时数又逐年代递减，但递减速率明显低于60～70年代[5-6]。从年代际看，总体来说日照时数逐年代大体呈减少的趋势[7]。四季日照时数年代际极值除冬季外，均与年极值出现年代相同，均为70年代日照时数最少，80年代日照时数最多。

从年代际来看，20世纪60年代全年为正距平，日照时数偏多，其中春季、夏季为负距平，秋季、冬季为正距平;70年代全年为负距平，日照时数最少，其中春季、夏季、秋季、冬季均为负距平;80年代全年为正距平，日照时数最多，其中春季、夏季、秋季、冬季均为正距平;90年代全年为正距平，日照时数偏多，其中春季、夏季、秋季、冬季均为正距平;2001—2010全年为负距平，日照时数偏少，其中春季、夏季为正距平，秋季、冬季为负距平;2011—2020全年为负距平，日照时数偏少，其中春季为正距平，其他均为负距平。总体可以看出，秋季、冬季距平的符号均与全年保持一致，因此全年距平变化的剧烈程度取决于春季与夏季。

日照时数夏季最大，春季第二，秋季第三，冬季最少，四季分别占全年的27.1%、28.8%、23.7%、20.5%。春、夏、秋日照时数年代际变化与全年相同之处是均为20世纪80年代日照时数最大，而冬季则是60年代日照时数最大。夏季与秋季日照时数与全年变化趋势一致，均为60～70年代日照时数逐年代递减，80年代日照时数急剧增至最大，随后20世纪80年代至2011—2020年日照时数又逐年代递减;春季、冬季日照时数除2011—2020年较2001—2010年增加外，其他季节变化与全年变化趋势一致。春季日照时数最大与最小相差102.1 h，夏季相差110 h，秋季相差94 h，冬季相差96 h。由此可见，春季、夏季比秋季与冬季日照时数变化大。

综上所述，从年代际看夏季的日照时数变化趋势对全年日照时数变化趋势影响最大。春季与夏季的日照时数变化是影响全年日照时数距平的主要因素。

2.2 日照时数的年际变化

年和秋季、冬季日照时数距平序列的变化趋势一元线性回归方程日照倾向率均<0，但年日照时数距平序列相关系数未通过0.05水平的显著性检验，说明直线减小趋势不明显;而秋季、冬季逐年日照时数距平序列相关系数分别为0.271、0.393，均通过0.05水平的显著性检验，说明直线减小趋势明显，秋季气候倾向率方程y=1 627.363-0.818x，气候倾向率为-8.18 h/10年，冬季气候倾向率方程y=2 219.725-1.115x，气候倾向率为-11.15 h/10年。春季、夏季距平序列的变化趋势一元线性回归方程日照倾向率均﹥0，但相关系数未通过0.05的显著性检验，说明直线增加趋势不明显[8]。

为了更加准确地分析近60年的平均日照时数的变化情况，通过建立年和四季日照时数距平序列、日照时数距平3年和5年滑动平均序列和3种序列的变化趋势一元线性回归方程和2次拟合曲线，分析日照时数年际和四季逐年变化趋势见表2[9]。

由表2可见，上述回归方式中全年及夏季始终未通过显著性检验，其他季节通过显著性检验的方法中，日照时数距平5年滑动平均序列的2次拟合曲线表现最好（图1～图5）。

年日照时数距平在-368.1～340.6 h之间波动，1961—1970年10年间，日照时数在零距平上下波动，振幅较大;1971—1979年9年间除1974年外，均为负距平，日照时数较小，年日照时数最小值出现在1976年;1980—1993年14年间除1983年外均为正距平，日照时数较大，年日照时数最大值出现在1986年;1994—2005年12年间日照时数基本在零距平上下波动，但较1961—1970年，振幅小;2006—2020年15年间除2011—2013为正距平外，均为负距平，是日照时数呈现波动减少的时期。从5年滑动平均曲线来看，大致分为3个阶段：1979年之前，日照时数波动下降，于1979年达到波谷;1980—1988年日照时数波动上升，于1988年达到波峰;1989—2020年，日照时数呈波动下降趋势。从二次拟合曲线来看，在1991年之前，日照时数呈上升趋势，1982年之前大部分为负距平，1982年之后大部分为正距平，1991年之后呈下降的趋势，在2006年之前多数为正距平，2006年之后多数为负距平。

春季日照时数距平在-143.1～103.6 h波动，1961—1974年14年间，日照时数在零距平上下波动，振幅较大，年日照时数最大值出现在1962年;1975—1980 年6年间均为负距平，日照时数较小，年日照时数最小值出现在1976年;1981—1995年15年间除1985年和1993年外均为正距平，日照时数较大;1996—2010年15年间日照时数基本在零距平上下波动，但较1961—1974年相比，振幅较小;2011—2020年10年间除2017—2019为负距平外，均为正距平，是日照时数呈现波动减少的时期。从5年滑动平均曲线看，大致分3个阶段：1979年之前，日照时数波动下降，于1979年达到波谷;1980—1990年日照时数呈上升趋势，于1990年达到波峰;1991—2020年，日照时数呈波动下降趋势。从二次拟合曲线看，在2001年之前，日照时数呈上升趋势，1983年之前大部分为负距平，1983年之后大部分为正距平，2001年之后呈下降趋势，多数为正距平。

夏季日照时数距平在-156～178.5 h波动，1961—1970年10年间，日照时数在零距平上下波动，波动幅度较大，夏季日照时数最小值出现在1961年;1971—1979年9年间除1974年外，均为负距平，日照时数较小;1980—1992年13年间除1981年、1983年、1989年外均为正距平，日照时数较大，夏季日照时数最大值出现在1991年;1993—2012年20年间日照时数基本在零距平上下波动，但较1961—1970年振幅小;2013—2020年8年间除2015年为正距平外，均为负距平，是日照时数波动减少的时期。从5年滑动平均曲线看，大致分3个阶段：1979年之前，日照時数波动下降，于1979年达到波谷;1980—1991年日照时数呈上升趋势，于1991年达到波峰;1991—2020年，日照时数呈波动下降趋势。从二次拟合曲线来看，在1995年之前，日照时数呈上升趋势，1983年之前大部分为负距平，1983年之后大部分为正距平，1995年之后呈下降趋势，在2015年之前多数为正距平，2015年之后多数为负距平。

秋季日照时数距平在-128.1～97.9 h波动，1961—1970年10年间，日照时数在零距平上下波动，波动幅度较大;1971—1979 年9年间除1972年、1974年外，其他年份均为负距平，日照时数较小;1980—1993年14年间均为正距平，日照时数较大，秋季日照时数最大值出现在1986年;1994—2006年13年间日照时数基本在零距平上下波动，但较1961—1970年相比，振幅较小;2007—2020年14年间除2012年、2013年、2016年为正距平外，均为负距平，日照时数小，秋季日照时数最小值出现在2019年。从5年滑动平均曲线看，大致分3个阶段：1979年之前，日照时数波动下降，于1979年达到波谷;1980—1988年日照时数呈上升趋势，于1988年达到波峰;1989—2020年，日照时数呈波动下降趋势。从二次拟合曲线看，在1987年之前，日照时数呈上升趋势，1974年之前和1981年之后大部分为正距平，1987年之后呈下降趋势，在2002年之前多数为正距平，2002年之后多数为负距平。

冬季日照时数距平在-150.3～82.6 h波动，1961—1970年10年间，日照时数均为正距平，日照时数较大;1971—1979 年9年间除1975年外，均为负距平，日照时数较小;1980—1987年8年间除1982年外均为正距平，日照时数呈上升趋势;1988—2004年17年间日照时数基本在零距平上下波动，振幅较大;2005—2020年15年间除2013年、2014年为正距平外，其他年份均为负距平，日照时数小，冬季日照时数最大值出现在2013年，冬季日照时数最小值出现在2006年。从5年滑动平均曲线看，大致分3个阶段：1978年之前，日照时数波动下降，但于1969年达到波峰;1979—1987年日照时数呈上升趋势;1988—2009年，日照时数呈波动下降趋势;2010—2020年，日照时数呈波动上升趋势。从二次拟合曲线看，在2016年之前，日照时数呈下降趋势，2016年之后呈微弱的上升趋势，在上升和下降阶段正距平和负距平均匀分布。

由上述分析可知，在以不同的回歸方法和滑动平均分析中，年及四季距平5年滑动平均对趋势的描述最准确，因此采用该方法分析日照时数年际和四季逐年变化趋势结果。

2.3 日照时数的年内分布特征

由图6可知，日照时数年内分布规律为单峰型，5月最大，其次为6月，12月最小。日照时数每年从1月起开始逐渐增加，至5月达到高峰，之后逐渐下降，至12月降至1年中最低。

3 结论

（1）年代际变化结果。日照时数逐年代大体呈减少趋势，20世纪80年代是日照时数变化的转折期，四季日照时数年代际极值除冬季外均与年极值出现年代相同，均为70年代日照时数最少，80年代日照时数最多;日照时数夏季最大，春季第二，秋季第三，冬季最少，从年代际看夏季的日照时数变化趋势对全年日照时数变化趋势的影响最大。春季与夏季的日照时数变化是影响全年日照时数距平的主要因素。

（2）年际变化结果。日照时数年距平序列和秋季、冬季距平序列的变化趋势一元线性回归方程日照倾向率均﹤0，春季、夏季距平序列的变化趋势一元线性回归方程日照倾向率均﹥0，但只有秋季、冬季逐年日照时数距平序列通过0.05水平的显著性检验，两者均呈直线减小趋势;日照时数年及四季距平5年滑动平均二次拟合曲线春季、秋季和冬季通过0.05水平的显著性检验;以年及四季距平5年滑动平均序列为趋势线，均表现出20世纪70年代末期之前日照时数呈下降趋势，80年代呈上升趋势，80年代末又呈下降趋势且下降速率地域70年代末期之前日照时数呈下降速率。

（3）年内分布特征。日照时数年内分布规律为单峰型，5月最大，其次为6月，12月最小。

参考文献

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责任编辑：黄艳飞

Variation Characteristics of Sunshine Hours in Wuhai During Recent 60 Years

WANG Qing （Wuhai Ecological and Agrometeorological Center， Wuhai， Inner Mongolia 016040）

Abstract Based on the data of monthly sunshine duration in Recent 60 years （1961-2010） in Wuhai city， the decadal， annual and monthly variation characteristics of sunshine duration in Wuhai city were analyzed. The results showed that ：（1） from the decadal perspective， the sunshine duration showed a decreasing trend year by year. 1980s was the turning point of sunshine duration， and the decadal extreme values of sunshine duration in four seasons were the same as the annual extreme values except winter， with the lowest sunshine duration in 1970s and the highest sunshine duration in 1980s. The sunshine duration is the highest in summer， the second in spring， the third in autumn and the least in winter. The trend of sunshine duration in summer has the greatest influence on the trend of sunshine duration throughout the year. The variation of sunshine duration in spring and summer is the main factor affecting the annual sunshine duration anomaly. （2） the sunshine duration in analyzed the sequence and the change trend of autumn and winter anomaly sequence unary linear regression equation of rizhao tendency rate < 0， the change trend of spring and summer departure sequence unary linear regression equation of sunshine tendency rate > 0， but only the fall， winter sunshine time year by year by 0.05 level of significance test， analyzed the sequence both straight downward trend; The quadratic fitting curve of 5-year moving average of sunshine duration and seasonal anomaly passed the significance test at 0.05 level in spring， autumn and winter. Taking the 5-year moving average series of annual and seasonal anomalies as the trend line， the sunshine duration showed a downward trend before the end of 1970s， an upward trend in the 1980s， and a downward trend again at the end of 1980s， and the decreasing rate was lower than the end of 1970s. （3） The distribution pattern of sunshine duration in several years is single-peak type， which is maximum in May， followed by June and minimum in December.

Key words Sunshine hours; Change characteristics; Wuhai; Climate tendency rate