苏皖鄂三省50年日照时数时空变化分析

论文总字数：17446字

目 录

1. 引言 1

2. 研究区域和方法 1

2.1 研究区域与数据 1

2.1.1 研究区概况 2

2.1.2 数据 2

2.2研究方法 2

2.2.1 日照时数的统计方法 2

2.2.2 趋势统计以及突变检测方法 2

2.2.3 空间插值 2

3. 结果分析 2

3.1四季和年日照时数的时间分布 2

3.1.1春季日照时数的时间分布 3

3.1.2夏季日照时数的时间分布 4

3.1.3秋季日照时数的时间分布 6

3.1.4冬季日照时数的时间分布 8

3.1.5 年日照时数的时间分布 9

3.2四季和年日照时数的空间分布 11

3.2.1春季日照时数的空间分布 11

3.2.2夏季日照时数的空间分布 13

3.2.3秋季日照时数的空间分布 15

3.2.4冬季日照时数的空间分布 17

3.2.5年日照时数的空间分布 19

4. 结论 21

4.1江苏省近50a以来的日照时数时空变化特征 21

4.2湖北省近50a以来的日照时数时空变化特征 21

4.3安徽省近50a以来的日照时数时空变化特征 22

参考文献： 22

致谢 24

苏鄂皖三省50年日照时数时空变化分析

韦丹妮

, China

Abstract: Based on the daily sunshine hours’ data of 44 meteorological stations in 1961 to 2010, the climate inclination rate, Mann-Kendall mutation detection method and ArcGIS-based spatial interpolation method were used to analyze the effects of seasons and interannuals, (1) The sunshine hours of Jiangsu Province were decreasing in four seasons and interannuals, and it was not significant in spring. In summer, autumn, winter and interannual it performanced as “longitudinal distribution” and showed that the sunshine hours decreased from north to south;(2) the sunshine hours of Hubei, in the spring and autumn showed a unconspicuous tendency to decrease, but in the summer and winter, they showed a conspicuous one. In the spring, there was a trend of decreasing from southwest to northeast , and in the autumn, there was a decreasing trend from east to west, the situation in the winter and annual sunshine variation showing a pattern of “decreasing from northeast to southwest”;(3) the number of sunshine hours on the time changes of the seasons and the annual exhibit a significantly reduced tendency in Anhui Province The spatial distribution in spring performance a decreasing trend from northwest to southeast, in the summer performance as “West is more than East” ,in the winter performance as the “northwest more than southeast”.

Keywords: Jiangsu, Hubei and Anhui; sunshine hours; temporal and spatial variation; ArcGIS

1. 引言

日照的定义是一日中太阳照射的时长。而日照时数，指的是太阳光照在实际地面的时长。日照时数是重要的气候指标，对于农业、畜牧业和人类的活动都起着关键的作用，因此它引起了国内外学者很大的重视^{[1, 2]}，近年来，有关于日照时数的时间与空间变化特征分析的研究层出不穷。

李慧群^[3]和虞海燕^[4]研究认为我国日照时数的总体分布情况空间上为从北向南递减，时间上是逐步减少的趋势。陈少勇等^[5]对西北地区的进行研究，结果表明近年来西北地区整体的日照时数呈现出明显的下降趋势。买苗^[6]和徐宗学^[7]对黄河流域日照时数的研究表明，日照时数整体呈现的是下降的趋势。张山清等^[8]研究发现新疆地区日照时数的变化具有非常明显的区域性的差异，除却个别特例，全疆大部分地区日照时数呈现出递减的趋势。张立波与肖薇^[9]对新疆月、季和年日照时数的时空分布特征进行了研究。研究表明，新疆月、季、年日照时数在空间分布上呈现出东多西少的现象，夏季最多，春季、秋季与冬季较少。从时间分布上，近50年新疆日照时数均呈减少的趋势，四季中以冬季减少的幅度最大，而春季最小。王钊等^[10]研究发现，西安日照时数在1981～2001年之间存在明显的下降趋势，四季中春夏季下降幅度最大，其次是秋冬季。

符传博等^[11]研究发现，西南地区的晴天日照时数在近46年内呈现出阶段性的减小趋势，其中年、夏季和冬季的趋势较为明显。杜军^[12]研究发现西藏地区近35a的日照时数呈现出了非常显著的下降趋势。除冬季日照时数下降不显著，其他三季均显著减少。近年来，减幅加大。

张立波和娄伟平^[13]研究发现，长江中下游区域的年日照时数在空间分布上呈现出东多西少、北多南少的特征，在时间分布上夏季最多，其他依次为秋、春与冬季。沈稹等^[14]研究发现，江苏省在1960至1999年期间，日照时数呈现出明显的下降趋势，四季中以夏、冬两季下降幅度最大，春、秋季下降不明显。何彬方等^[15]对安徽省日照时数的时空分布规律和变化特征进行了分析与讨论，研究表明，安徽省日照时数在空间分布上大致呈纬向分布的格局，北方高于南方，日照时数的变化除春季不明显外,其他三个季节的日照时数明显减少。靳利梅^[16]研究发现，从时间上看，上海地区近50年间的日照时数整体呈现出减少的趋势，四季中除春季日照时数变化不显著以外，其他三季呈现显著减少的态势。从空间上看，上海地区的日照时数大体上呈现由北向南减少的趋势。

本文拟以苏鄂皖三省为研究区，采用1961～2010年历史气象数据，结合ArcGIS软件，分析和讨论苏鄂皖地区年、季日照时数的时空变化特征。为研究区气候资源的开发利用和保护起到重要的借鉴作用。

1. 研究区域和方法

2.1 研究区域与数据

2.1.1 研究区概况

江苏、湖北和安徽是长江中下游地区的三个省份，三者的地理位置相近，经纬度大致在115°N-122°E，29°N-36°N之间。由于经纬度邻近，三省在气候和地理特征上有许多的共同点：气候温和宜人、冬冷夏热且春季温度多变、并且降水较为集中、梅雨过程显著，光热十分充沛。综合来看，三省的自然环境十分优越，气候资源较为丰富，其中尤其是太阳能资源颇为丰富，开发潜力很大，利用的前景非常广阔。

2.1.2 数据

本文获取了研究区44个气象站（其中安徽8个，江苏11个，湖北25个）1961～2010年逐日日照时数数据。

2.2研究方法

2.2.1 日照时数的统计方法

苏鄂皖各气象站1961～2010年春季 (三至五月)、夏季 (六至八月)、秋季 (九至十一月)、冬季 (十二至二月) 和年日照时数分别为各季或年内各月日照时数之和，日照时数的平均值为44个站点日照时数值50年的算术平均值^[17]。

2.2.2 趋势统计以及突变检测方法

分别采用了气候倾向率和Mann-Kendall突变检测方法研究日照时数的季、年变化趋势以及突变特征。所谓的气候倾向率，就是用一次线性方程表示所研究的气象要素的变化趋势^[18]，即

，t= 1,2,… ,n (1)

其中，x_t是气象要素拟合值，a₁×10则称之为气候倾向率，它代表了所计算的气象要素每10 a的变化速率。

Mann-Kendall突变检测法是世界气象研究领域广泛运用的一种非参数的数据突变的检测方法，具体的方法步骤详见文献[20]。

2.2.3 空间插值

借助ArcGis软件10.2版本，使用克里金法分别完成苏鄂皖三省1961～2010年平均的四季和年日照时数统计要素的空间插值，获取空间上的分布特征。

1. 结果分析

3.1四季和年日照时数的时间分布

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：17446字

相关图片展示：