1960—2015年上海奉贤日照时数变化特征

汤晨阳 徐相明 顾品强

摘 要：该文利用奉贤区气象站1960—2015年日照时数及降水日数资料，分析奉贤区近56a日照时数变化特征。结果表明：近56a奉贤地区年平均日照时数为1 945.3h，异常年份9a，月日照时数呈现“一高峰两低谷”的规律，年、季度日照时数气候变化趋势呈现为一元二次方程，四季占年日照时数的比例值除春季外均呈现下降趋势，且21世纪以来各季占年日照时数均近1/4，如2011年、2014年、2015年；20世纪80年代以来年日照处于资源丰富、年际变化比较平稳的状态，尤其是1月、10月、11月日照时数变化较为稳定，但8月是日照资源丰富但变化幅度大的月份。通过相关分析得到日照时数的变化与降水日数呈负相关关系，年降水日数每增加1d，年日照时数减少7.4h，且当降水日数≤135d时日照时数一般≥1 800h、降水日数>135d时日照时数一般≤2 000h。

关键词：日照时数；变化特征；降水日数

中图分类号 P468 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）14-0149-04

Abstract：Using the data of sunshine duration and precipitation days at Fengxian meteorological station from 1960 to 2015，the variation characteristics of sunshine duration in the past 56 years have been analyzed. The result indicates that，the annual average sunshine hours at Fengxian area in recent 56 years is 1945.3 hours.There are nine abnormal years. The monthly sunshine duration has shown a significant tendency of a peak two valleys. The trend variation of the annual and seasonal sunshine duration appears as a quadratic equation. The seasonal sunshine duration accounted for the proportion of the annual sunshine duration present obvious down treng except spring. The seasonal sunshine duration is accounted almost for a quarter of the annual sunshine duration since the 21st century，such as 2011，2014，2015. Since the 1980s，the annual sunshine duration is rich in resources and its interannual variability presents relatively stable state，especially as in January，October，November.But in August，there are large variations of sunshine hours. Through some relative analysis，the variation of sunshine duration is obviously negatively with precipitation days. When annual precipitation days increase 1d per year，annual sunshine hours reduce 7.4h. When annual precipitation days are≤135d，annual sunshine hours are≥1800h generally. When annual precipitation days are>135d ，annual sunshine hours are≤2000h generally.

Key words：Sunshine duration；Variation characteristics；Rainy days

在日常生产中，气候因子对作物物候影响明显，光照条件是重要因子之一，目前已有众多学者进行了光照对物候的影响分析，如宫恒瑞等[1]对乌昌地区近30a日照时数进行了分析，得出日照时数的变化对设施农业生产的不利影响较为明显；曹巧莲等[2]得出临汾市日照时数的减少对小麦、玉米、棉花的生长都有不利影响；李君海等[3]得出陵水县日照时数变化对农业的影响以冬季最为突出。

上海奉贤位于长三角，处于杭州湾北岸，属于亚热带季风气候。作为上海农业大区（县），农业生产一直受到市委市政府的高度重视。为更好地服务当地农业生产，顾品强等[4]提出有效积温、日照时数、降水对水稻、黄桃、油菜等作物生育期造成明显影响；徐相明、费蕾等[5-6]通过对不同时期的有效积温进行分析找出对物候的影响，并对奉贤1959—2010年气象因子进行统计分析求出气候变化。本文通过对日照时数单因子进行分析，找出年际、季度、月等不同时间尺度的气候自身变化特征，并通过对异常年份的分析，为奉贤农业生产充分利用日照条件提供技术支撑。

1 资料来源及分析方法

资料来源：1960—2015年日照时数来源于上海市奉贤区气象台。分析方法：在EXCEL中进行一元二次函数、线性趋势分析；采用距平值大于标准差的2倍作为异常标准来求出日照时数异常年份并进行异常特征分析。降水日数是指日降水量≥0.1mm的日数；四季分类采用上年12月至次年2月为冬季、3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季。

2 1960—2015年日照时数变化特征

2.1 日照时数年际变化特征 通过对1960—2015年奉贤地区年日照时数分析可知（图1）：56a年均日照时数为1 945.3h，其中最多为2 278.1h（1967年），最少为

1 610.3h（1980年）；奉贤地区日照时数变化趋势呈现为一元二次方程式，并通过a=0.01显著性检验；20世纪60年代奉贤地区处于日照偏多状态，比年均值偏多213h（10.9%），比其余年代偏多189.3h（9.6%）～347.8h（19.2%），而20世纪70年代、80年代处于日照偏少状态，其中20世纪80年代日照时数仅为1 810.5h，比历年均值偏少134.8h（6.9%），比其余年代偏少70.9h（3.8%）～347.8h（16.1%），20世纪90年代、21世纪00年代值比历年均值略偏少，而21世纪10年代值比历年值略偏多，但偏离值均在1%左右。总体来说，奉贤当地日照条件从20世纪80年代以来处于资源丰富、年际变化比较平稳的状态，对当地生产充分利用日照资源提供较好的条件。

2.2 日照时数月、季节变化特征

2.2.1 日照时数月变化特征 通过对1960—2015年奉贤地区各月日照时数分析可知（表1）：奉贤地区各月日照时数呈现“一高峰两低谷”的规律，高峰是7月（231.1h），低谷是2月（117.6h）和6月（146.7h），奉贤各月日照时数占年日照时数比例的变化趋势与月日照时数变化基本一致，且两种变化趋势均与地球公转规律一致；各月日照时数以5月、10月为分界线，每年5—10月月日照时数基本多于160h，而每年11月至次年4月的月日照时数基本少于150h，但6月日照时数仅为146.7h，虽处于次低谷仍多于每年11月至次年4月的月日照时数，分析6月日照时数偏少原因主要是该月奉贤地区处于梅雨季节，阴雨天气较其它月份出现概率高；通过对各月日照时数求趋势（图略），得出一元二次方程式能够基本反应出各月日照时数气候趋势，除6月、11月外其它各月呈现“U”型变化趋势，说明目前奉贤地区6月、11月日照时数有减少趋势，而其他月份有增多趋势，且1月、3月、4月、6—8月通过a=0.01显著性检验。

6—10月均为56a中最多的年代值，其中6—9月比均值偏多近20%；20世纪70年代各月基本接近均值，但5月、9月日照时数分别仅有143.7h、143.5h，比均值偏少28.2h、26.2h，比其余年代偏少27.0～39.0h、4.1～53.6h；20世纪80年代各月值基本接近或少于均值，但7月份仅为192.1h，比均值偏少39.0h，比其余年代偏少35.1～76.2h，可该年代12月日照达到166.6h，比均值偏多21.5h；20世纪90年代除1—3月外基本接近均值，其中1月、3月比均值偏少10%～20%；21世纪以来3月、4月比历年偏多，而21世纪00年代12月日照时数为125.2h、21世纪10年代6月日照时数为112.2h，分别比均值偏少15.9%、30.7%，其余月份基本接近均值。从各年代各月日照时数偏离值看，可发现6—8月波动幅度大，振幅达到65h以上，而1月、4—5月、10—11月波动幅度相对较小，振幅小于40h，其中11月仅有16.7h；但从各年代各月日照时数占该年代年日照时数比例看，可发现4月、6月、8月、12月该比例值变化幅度均超过2.5%，而1月、10月、11月变化幅度仅为1%；从上面两者变化幅度可知奉贤地区1月、10—11月日照时数变化较为稳定，而8月是该地日照资源丰富但变化幅度大的月份。

2.2.2 日照时数季节变化特征 对1960—2015年奉贤地区各季日照时数求趋势（图2、图3），得出四季均呈现出先减少后增多（一元二次方程式）变化趋势，其中春夏两季趋势通过a=0.01显著性检验、冬季趋势通过a=0.05显著性检验；四季日照时数差值在前30年出现大幅减小趋势，后26年呈现沿200～300h波动，其中21世纪00年代差值最小；四季占年日照时数的比例值除春季外均呈现下降趋势，其中夏季减少趋势为1.0h/10a，秋季、冬季略下降，而春季增幅达到1.0h/10a，夏春两季通过a=0.01显著性检验；四季比例差值呈现减少趋势，幅度为0.9%/10a（通过a=0.05显著性检验），从图3可以看出，该比例值21世纪以来变化幅度较小，且出现各季占年日照时数近1/4，如2011年、2014年、2015年。

2.3 日照时数异常年份特征 以距平值大于标准差的2倍作为异常标准来对1960—2015年奉贤地区各年日照时数进行分析，得出异常年份为1965—1968年、1971年、1980年、1989年、2013年、2015年，这9年中偏多年份有6a，其中5a出现在20世纪60年代、70年代，偏少年份仅有3a。对日照时数与降水日数求相关，得出相关系数为-0.60，说明日照时数与降水日数呈显著负相关。通过将日照时数异常年份的降水日数进行分析，日照时数偏多年份降水日数基本接近常年或偏少，日照时数偏少年份降水日数一般比常年偏多10%以上。通过对日照时数、降水日数求散点图，可知降水日数每增加1d，年日照时数减少7.4h，且当降水日数≤135d时日照时数一般≥1 800h、降水日数>135d时日照时数一般≤2 000h。

3 结论与讨论

（1）奉贤地区1960—2015年年均日照时数为1 945.3h，其中最多为2 278.1h（1967年），最少为1 610.3h（1980年），气候变化趋势呈现为一元二次方程式，并通过a=0.01显著性检验。20世纪60年代奉贤地区处于日照偏多状态，而20世纪70年代、80年代处于日照偏少状态，20世纪90年代、21世纪00年代值比历年均值略偏少，而21世纪10年代值比历年值略偏多。总体来说，奉贤当地日照条件从20世纪80年代以来处于资源丰富、年际变化比较平稳的状态，对当地生产充分利用日照资源提供较好的条件。

（2）奉贤地区各月日照时数呈现“一高峰两低谷”的规律，高峰是7月（231.1h），低谷是2月（117.6h）和6月（146.7h），以5月、9月为分界线，5—9月日照时数偏多，而每年10月至次年4月日照时数偏少，其中6月本地处于梅雨季节日照时数偏少，奉贤地区6月、11月日照时数有减少趋势，而其他月份有增多趋势。20世纪60年代各月日照时数除4月外均多于均值，20世纪70年代除5月、9月外基本接近均值，20世纪80年代除7月、12月外基本接近或少于均值，20世纪90年代除1—3月外基本接近均值，21世纪以来3月、4月比历年偏多，21世纪00年代12月、21世纪10年代6月分别比均值偏少15.9%、30.7%，其余月份基本接近均值。从各年代各月日照时数偏离值及各年代各月日照时数占该年代年日照时数比例看可知奉贤地区1月、10—11月日照时数变化较为稳定，而8月是该地日照资源丰富但变化幅度大的月份。奉贤地区各季日照时数呈现出先减少后增多（一元二次方程式）变化趋势，其中春夏两季趋势通过a=0.01显著性检验、冬季趋势通过a=0.05显著性检验，四季占年日照时数的比例值除春季外均呈现下降趋势，且该比例值21世纪以来变化幅度较小，出现各季占年日照时数近1/4，如2011年、2014年、2015年。

（3）对1960—2015年奉贤地区各年日照时数进行异常分析，得出异常年份为1965—1968年、1971年、1980年、1989年、2013年、2015年，日照时数与降水日数相关系数为-0.60。日照时数偏多年份降水日数基本接近常年或偏少，日照时数偏少年份降水日数一般比常年偏多一层以上，且降水日数每增加1d，年日照时数减少7.4h。当降水日数≤135d时日照时数一般≥1 800h、降水日数>135d时日照时数一般≤2 000h。

参考文献

[1]宫恒瑞，崔玉玲，郑玉萍.乌昌地区日照时数变化特征及其对设施农业的影响[J].现代农业科技，2013，18：207-209，219.

[2]曹巧莲，孙悦，陈霄健，等.临汾市近40a日照时数变化及其对农业生产的影响[J].山西农业科学，2011，39（8）：880-882.

[3]李君海，吴耀庭.近36年陵水县日照变化及对农业的影响[J].安徽农业科学，2010，38（18）：9675-9677.

[4]顾品强，吴永琪.奉贤地区四十年气候变化和农业合理开发利用[J].上海农业学报，2000，16（3）：13-18.

[5]徐相明，徐佳，顾品强.奉贤地区1959—2013年热量条件变化特征及对气温的响应[J].自然科学，2016，4（2）：123-131.

[6]费雷，徐相明，顾品强，等.1959—2013年奉贤区气温的年平均和季平均变化特征及震荡周期分析[J]. 大气科学研究与应用，2015（1）：74-83.

（责编：张宏民）