system: [SYSTEM]

user: 3. 结果分析 3.1. 日照时数变化特征 3.1.1. 年际及年代际变化 1961~2013年东明累年平均日照时数为2283.1小时。由图2看出，日照时数呈明显减少趋势，平均每10年减少109.2小时，通过了α = 0.001的显著性检验，与济南日照时数减少速率(129.7小时/10年)相近[ 12 ] ，约是全国日照时数减少速率(37.6小时/10年) [ 3 ] 的2.9倍，说明东明日照时数随时间的减少是非常明显的。东明日照时数最大值出现在1965年为2649.0小时，最小值出现在2006年为1754.5小时，两者之间的差值为894.5小时。按年代际划分，1960年代比多年均值偏多169.3小时，1970年代偏多175.6小时，1980年代偏多25.6小时，1990年代偏多10.7小时，2001~2013年偏少293.3小时。从5年滑动平均曲线可以看出，1961年至1980年代中期，东明日照时数明显偏多且波动较大呈减少趋势；1980年代中后期至1990年代中后期，东明日照时数在多年均值上下浮动且波动变化较小；1990年代末期至2013年，东明日照时数明显偏少且呈急剧减少趋势。 3.1.2. 季节变化 1961~2013年东明日照时数四季均呈减少趋势。春季日照时数平均为645.3小时，以8.7小时/10年的速度递减；夏季均值为641.3小时，以46.3小时/10年的速度递减(图3)；秋季均值为536.3小时，以21.7小时/10年的速度递减；冬季均值为457.3小时，以32.7小时/10年的速度递减。全年当中日照时数最多的季节是春季，最少的是夏季；减少趋势最快的季节是夏季，最小的是春季。从显著性检验看，春季没有通过α = 0.05的显著性检验，表明东明春季日照时数的减少趋势在统计上不显著；秋季通过了α = 0.01的显著性检验，表明东明秋季日照时数的减少趋势显著；夏季和冬季均通过了α = 0.001的显著性检验，表明东明夏季和秋季日照时数的减少趋势极显著。 图2. 1961~2013年东明日照时数年变化曲线 图3. 1961~2013年东明日照时数夏季变化曲线 3.1.3. 月变化特征 给出1961~2013年东明各月平均日照时数及其气候变化倾向率(表1)。可以看出：1961~2013年东明月平均日照时数最大值出现在5月为240.5小时，其次是6月为239.9小时；最小值出现在2月为150.4小时，其次是1月为154.4小时。倾向率变化范围在−16.4~2.8小时/10年之间，除4月呈微弱的增加趋势之外，其余各月份都呈减少趋势，尤其以8月(其次是7月)减少趋势最为明显。除3、4、11月之外，其余各月的减少趋势均通过一定的显著性检验，说明其减少趋势显著。 3.1.4. 突变检验 给定α = 0.05 (U α = ±1.96)的显著性标准，用Mann-Kendall检验法分析1961~2013年东明日照时数序列的突变，得出UF和UB曲线(图4)。可以看出，UF和UB两条曲线的交点分别在1996年和1998年，由于1996年的交点不在临界值内，此处不考虑为突变开始时间。所以东明日照时数在1998年发生了由高到低的突变，且于1998年开始持续通过α = 0.05的显著性水平。 3.2. 主要气象因子年际变化特征及对日照时数的影响 3.2.1. 总云量 分析1961~2013年东明平均总云量资料发现，1961~2013年东明总云量年均5.7成，以0.01成/10年 Table 1 The variation trend of every month shine times at Dongming of 1961-2013 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 平均日照时数/小时 154.4 150.4 191.8 213.0 240.5 239.9 200.3 201.2 182.4 188.5 165.5 155.3 气候倾向率/(小时/10年) −12.1 *** −9.9 ** −4.4 2.8 −7.1 * −14.0 *** −15.8 *** −16.4 *** −10.2 ** −8.0 * −3.5 −10.5 ** 表1. 1961~2013年东明各月日照时数变化趋势 注： * 、 ** 、 *** 分别表示通过0.05、0.01、0.001显著性检验。 图4. 1961～2013年东明日照时数M-K曲线 的微弱速度递增，未通过α = 0.1的显著性检验。最少值出现在1997年为4.8成；最多值出现在1964年为6.6成。分析东明总云量与日照时数的相关关系，两者呈明显的反相关(图5)，相关系数为−0.443，通过了α = 0.001的显著性检验，说明总云量是影响东明日照时数的重要因子。 3.2.2. 降水 分析1961~2013年东明降水资料发现，1961~2013年东明降水量年均617.4毫米，以11.43毫米/10年的速度递减，未通过α = 0.1的显著性检验。年均降水日数73.3天，以1.25天/10年的速度递减，未通过α = 0.1的显著性检验。分析东明降水量以及降水日数与日照时数的相关关系，均呈反相关(图略)，相关系数分别为−0.229、−0.227，均通过了α = 0.1的显著性检验，说明降水量及降水日数均是影响东明日照时数的显著因子。 3.2.3. 相对湿度 分析1961~2013年东明平均相对湿度资料发现，1961~2013年东明相对湿度年均70.9%，以0.13%/10年的速度递减，未通过α = 0.1的显著性检验。由于东明年平均相对湿度变化趋势不显著，与日照时数有一定的反相关但未通过α = 0.1的显著性检验，说明相对湿度不是影响东明日照时数的重要因子。 3.2.4. 雾和轻雾 分析1961~2013年东明雾和轻雾资料，1961~2013年东明雾日年均21.5天，以1.82天/10年的速度递增，通过了α = 0.05的显著性检验。东明是中原油田的石化冶炼主产地，随着石化工业大发展，雾和轻雾日数显著增加，可能与大气气溶胶颗粒显著增加有关。分析东明雾日与日照时数的相关关系，呈反相关(图6(a))，相关系数为-0.265，通过了α = 0.05的显著性检验。1961~2013年东明轻雾日数年均157.1天，以15.92天/10年的速度增加，通过了α = 0.001的显著性检验；分析东明轻雾与日照时数的相关关系，呈反相关(图6(b))，相关系数为−0.394，通过了α = 0.01的显著性检验。由此可见，雾和轻雾均是影响日 图5. 1961~2013年东明总云量与日照时数相关关系 图6. 1961~2013年东明雾日(a)及轻雾日数(b)与日照时数相关关系 照时数变化的重要因子。 3.2.5. 扬沙、浮尘及沙尘暴 分析1961~2013年东明扬沙、浮尘及沙尘暴资料，1961~2013年东明扬沙年均9.0天，浮尘年均1.7天，沙尘暴年均1.0天。扬沙、浮尘及沙尘暴在1961~2013年均呈显著减少趋势。因此，对东明日照时数的影响分析均不再考虑这些因子，但扬沙、浮尘及沙尘暴出现日数明显减少说明东明沙尘气溶胶在减少。 3.3. 日照时数影响因子的综合统计分析 表2为各影响因子与日照时数的相关系数表。可以看出，就全年而言，日照时数与总云量和轻雾日数呈极显著负相关关系；与雾日数呈显著负相关关系。东明四季日照时数除夏季与降水量和雾日数、秋季与轻雾日数负相关关系不显著外，其余均与总云量、降水量、降水日数和轻雾日数呈显著负相关。 综合上述分析，选取1961~2013年东明总云量(x 1 )、降水量(x 2 )、降水日数(x 3 )、雾日数(x 4 )、轻雾日数(x 5 )，用多元回归分析分别得出年、季日照时数拟合方程的系数(表3)，表中b 0 ~b 5 为各因子回归系数，R为复相关系数。 由此可见，各气象因子共同作用对日照时数的影响以冬季最为明显，相关系数为0.797，其次是秋季。从回归系数来看，对东明年及四季日照时数变化贡献最大的均为总云量。另外，春夏季节均以降水日数 Table 2 The relation between shine times and each factors at Dongming of 1961-2013 气象因子 春季 夏季 秋季 冬季 年 总云量/成 −0.550 *** −0.430 ** −0.776 *** −0.769 *** −0.443 *** 降水量/mm −0.428 ** −0.256 −0.505 *** −0.623 *** −0.229 降水日数/天 −0.605 *** −0.354 ** −0.620 *** −0.587 *** −0.227 雾日数/天 −0.343 * −0.240 −0.309 * −0.526 *** −0.265 * 轻雾日数/天 −0.332 * −0.558 *** −0.186 −0.324 * −0.394 ** 表2. 1961~2013年东明各因子与日照时数相关系数 注： * 、 ** 、 *** 分别表示通过0.05、0.01、0.001显著性检验。 Table 3 The multiple regression results between shine times and meteorological factor b 0 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 R 春季 974.780 −36.438 −0.213 −15.069 1.120 −2.140 0.697 夏季 1164.551 −40.703 −0.073 −13.767 −3.826 −8.574 0.692 秋季 996.951 −74.361 −0.270 −2.107 −4.533 −2.279 0.790 冬季 735.011 −45.711 −3.366 2.863 −5.117 −1.288 0.797 年 3791.053 −165.375 −0.178 −2.290 0.556 −1.931 0.570 表3. 日照时数与气象要素多元回归计算结果 为次大，轻雾日数为第三贡献；秋冬季节均以雾日数为次大，秋季轻雾日数为第三贡献，冬季降水量为第三贡献。