暗筒式日照计的日照时数误差分析和发展展望

日照时数是地面气象观测的基础,我省基层气象台站在地面气象测报业务中长期使用暗筒式日照计来进行日照时数观测,其原理是利用太阳光通过仪器上的小孔射入筒内,使涂有感光药剂(枸橼酸铁铵)的日照纸上留下感光迹线来计算日照时数。在实际的工作中我们发现日照时数在观测中存在观测记录异常等现象,如仪器的质量好与坏、仪器的安装是否正确、日照纸的质量问题、日照纸的涂药是否正确等都会引起记录的异常失真。本文通过分析异常数据的原因,总结当前暗筒式日照计在台站观测中如何取得准确日照时数的一些方法,并对未来业务自动化的日照时数观测的一些展望。     

那曲地区30年日照时数及蒸发量变化特征和相关分析

文章利用那曲地区7个有人值守地面观测站自1981年至2010年的日照时数及蒸发量实时观测数据,统计分析那曲地区日照时数、蒸发量年、季、月的变化趋势及空间变化特征,从而进一步探讨两个气象要素之间的内在联系。结果表明：那曲地区日照时数与蒸发量存在较好的正相关性,即随着日照时数的下降,除个别县,那曲地区各县蒸发量有不同程度的下降;蒸发量下降的速度与日照时数下降速度有较好的对应,即日照时数下降快,则蒸发量下降也快。     

DFC1型光电式数字日照计和暗筒式日照计日照时数的对比分析

为了能够清楚理解日照自动观测与人工观测的差异,文章对克拉玛依国家基本气象站2019年1—6月(平行观测期)DFC1型光电式数字日照计(以下称自动观测)和暗筒式日照计(以下称人工观测)的日照时数数据进行对比分析。结果表明:(1)DFC1型光电式数字日照计在克拉玛依国家基本气象站运行中无分钟观测数据缺测,设备运行稳定可靠。(2)自动观测的日照值总体趋势要高于人工观测日照值,但不同季节的差值有所不同。春季日照时数的自动观值与人工观测值平均差值最小,一致性最好;夏季次之,冬季差异明显;冬季自动观测比夏季更突显其优势。(3)自动观测的感光灵敏度要比人工观测高,明显体现在日出和日落时段以及无光照和弱光照天气时刻。总而言之,DFC1型光电式数字日照计在克拉玛依国家基本气象站运行过程中和传统的人工观测日照具有非常好的相关性和良好的数据可比性,并且运行相当稳定,使得克拉玛依的日照时数的观测精度更精确,数据可靠性更好,主要显著改善了克拉玛依冬季的日照时数的观测精度。     

新型自动站人工观测日照与自动日照时数的对比分析

为了能够掌握人工观测和自动观测的差异,本文主要利用新疆乌鲁木齐市达坂城区气象局新型自动气象站2019年1-6月份的暗筒式日照计观测(人工观测)和光电式数字日照计观测(自动观测)日照时数资料进行对比分析。     

1959年至2008年石羊河流域日照时数时空变化特征

利用石羊河流域气象站点1959年-2008年的逐日、逐月、逐年的日照时数观测资料,应用非参数统计检验Mann-kendall法分析研究区日照时数的变化趋势,复值Morlet小波法分析研究区日照时数的周期变化,并在ArcGIS环境下分析了研究区日照时数的空间分异。结果表明:①近50a来流域年日照时数呈现不明显的增加趋势,变化趋势(β)值为1.78;四季日照时数均为增加趋势,其中以春季增加为主;②日照时数变化存在25a的主振荡周期和5~8a左右13a左右的次振荡周期;③日照的空间分布特点是北部城区日照时间长,南部山区日照时间短,中部走廊平原的日照等值线大概和纬线平行;④暗岛效应在一定程度上影响了城区日照时数的变化,气溶胶、降水量、排放物等的变化以及地形因素的影响都会在一定程度上导致流域日照时数发生变化。     

赛什腾山和冷湖镇日照时数对比分析

利用冷湖赛什腾山和冷湖镇气象观测站日照资料，对冷湖赛什腾山和冷湖镇两站日照时数的季节、月变化特征及气象影响因子进行了分析。结果表明：两地日照时数存在明显的季节差异，具体季节表现有所不同，其中赛什腾山春秋日照时数多、冬夏日照时数少，日照百分率夏季最小、秋季最大；分月来看两地日照时数的月变化均表现出波折起伏的变化状况，出现了两个峰值，赛什腾山第一个峰值出现在5月、第二个峰值出现在10月；从影响气象因素来看，赛什腾山日照时数与水汽压、相对湿度、风速呈负相关。分析结果对认识该地区气候背景和太阳能资源状况、开展赛什腾山天文台天文观测具有一定的现实意义。     

基于均一性检验的1961年至2006年四川省日照变化规律研究

利用标准正态检验法(SNHT),对四川省117个站点1961年-2006年日照时数观测资料进行均一性检验,得到54个均一站点,并在此基础上通过统计方法初步分析了近46a四川省日照时数变化规律,得到以下几点初步认识:四川省88.9%的站点年日照时数呈减少趋势,且盆地减少幅度大于高原;各季日照时数变化以夏季呈减少趋势的站点范围最广、减幅最大,冬季次之,而春季表现为增加的站点范围最大;20世纪60年代、70年代日照时数偏多,80年代以来,日照时数持续偏少;有明显的突变现象,突变点在1980年附近;日照周期变化显著,"暗亮"交替现象明显,年代际及年际尺度的主要周期分别为24a、6a以及3a。     

三江源地区太阳辐射与日照时空分布特征

本文利用1961年-2008年三江源地区16个气象台站观测的日照时数、日照百分率资料,区内玉树气象站的太阳总辐射观测资料以及改进的Angstrom模型模拟的全区太阳总辐射年分布资料,应用线性趋势法,对三江源地区太阳辐射、日照时空分布特征以及可能影响因素进行了分析。研究表明:全区多年平均日照时数为2602.8h,多年平均太阳辐射值为6751.08MJ/m2,较全国平均而言,三江源地区太阳能资源非常丰富。日照北部高于南部,太阳总辐射西部高于东部;1961年-2008年间,三江源地区日照在玛多、达日地区显著增加,在治多、兴海显著减少,其余地区日照百分率和日照时数呈稳定状态,不同于全国大部分地区日照减少的现象;三江源地区太阳总辐射1960年代后期至1980年代中后期呈减少趋势,1990年代后呈增加趋势,其变化趋势和全球先"变暗"后"变亮"过程较为一致。     

气象要素对光伏电站发电量影响浅析

利用2019年—2020年观测的内蒙古兴安盟科右中旗国家一般气象站逐日平均气温、最高气温、最低气温、气温日较差、相对湿度、日照时数以及降水量资料和科右中旗境内距离气象站最近一处光伏电站发电量资料进行对比分析。结果表明：发电量与平均气温、最高气温、最低气温和气温日较差均呈中等的正向相关，与日照时数呈强正向相关，而与相对湿度和降水量呈弱负向相关。建立回归模型，将平均气温、相对湿度、日照时数、降水量、常量这5个气象要素纳入回归方程中，即可根据上述气象要素的变化趋势和预报预测，进行光伏发电量的预报预测和光伏发电资源评估，以及为光伏发电站提供专业气象服务。     

1961-2010年云南日照资源的时空分布及年代际变化研究

利用云南省121个气象站日照时数1961-2010年逐月观测资料,采用线性趋势分析,EOF分解等方法分析了50年来云南省平均日照时数的区域变化特征,同时分析了其时空分布差异,结果表明:①日照时间在3月份达到最大,7月份达到最小;②云南大部地区日照时间在2 000h以上,在区域分布上具有西边多、东边相对较少、而南部比北部多的特点。最大中心位于金沙江流域的河谷地区,最少中心位于滇东北以北地区;云南日照时数具有局地变化的差异性及不同步性,其变化大致为北部减少,南部增加的趋势,并以哀牢山为界,以东以北为减少,以西以南则呈增加趋势;昆明及其以北地区日照时数减少最多,增加最大的区域位于腾冲、普洱;③云南日照时数最主要的分布类型具有整体性,易出现一致偏多或者一致偏少;第二种分布为西北东南向,大致呈两头多,中间少的分布;④日照时数的整体性分布具有明显的气候基本态、年际及年代际变化,总体上呈下降趋势,并在1985年发生突变;而第二种分布以气候基本态、年代际变化为主,整体上呈增加趋势,在1995年发生突变。总体上看,云南日照时间的变化与云南降水和温度的气候变化同步。     

浙江省太阳能资源分布特征及其初步区划研究

利用杭州、洪家站太阳辐射观测资料,结合气候学和天文学计算方法,合并日照百分率,确定浙江省太阳总辐射计算公式,推算出广大无辐射观测地区的逐月、逐年太阳总辐射值;考虑日照时数、晴天日数、阴天日数等指标,对浙江省太阳能资源的时空分布特征及气候变化趋势进行了分析,并开展了浙江省太阳能区划研究,对今后研究太阳总辐射对浙江省气候环境变化的影响以及有效开发利用太阳能提供科学的依据。     

桦南县近40a日照时数的变化特征

本文就桦南气象站自1970～2009年近40a的日照时数的年、季和月变化特征及与总云量的关系进行统计分析,得出日照时数的变化特征,分析结果表明:桦南县40a年日照时数总体呈增加的趋势,其变化趋势为每年增加5.5h,40a共增加218.5h,增加明显的为20世纪70、80年代后期。日照时数变化存在季节差异,夏、秋、冬三个季节的日照时数呈增加趋势,夏季呈减少趋势,2009年日照时数有突变现象。月日照时数变化为,6～12月日照时数为减少趋势,1～3月日照时数为增加趋势。总云量是影响日照时数的重要因素,日出日落时间也是重要因素之一。     

“日光城”拉萨日照时数的变化特征

利用拉萨1970年～2004年的日照时数、水汽压、降水、云量等资料,采用气候统计方法讨论了35年来拉萨日照时数气候变化特征及变化原因,主要得出以下结论:拉萨年日照时数达2 980h;一年中10月份的日照时数最长,长达281h,8月份日照时数最短,为219h。4个季节中,秋季日照最丰富,长达777h,其次是春季、冬季,分别为769h、736h,夏季最少为698h。1970年～2004年以来拉萨的年日照时数呈减少趋势,平均每10年减少近58h,20世纪90年代末期以来日照时数更是显著减少;4个季节中夏季日照时数的减少幅度最大,减幅为27h/10年。大气水汽压、降水是影响拉萨日照时数变化的主要因子,尤其是20世纪90年代以来,它们的显著增加对该时期日照时数的减少有着重要贡献。     

近40年藏西北羌塘草原荒漠生态功能区日照时数时空分布特征分析

利用藏西北羌塘草原荒漠生态功能区所辖6个气象观测站1971～2010年逐日日照时数数据,采用现代统计方法诊断分析,结果指出:近40年藏西北荒漠生态功能区冬季日照时数呈现逐年增多趋势,春、夏、秋三季及年日照时数呈现逐年减少趋势,其中夏季日照时数减少率最大,减少率为6h/10a,年日照时数减少率为2.3h/10a;夏季和年日照时数突变分别发生在1996年和1991年;藏西北地区冬季、夏季及年日照时数空间上自西向东减少。     

1971年-2007年青海省日照时数的时空分布特征

基于青海省51个气象站1971年-2007年各月日照资料,分析了青海省日照时数分布特征:青海省多年平均日照实数在2351.5～3397.7h之间,多年平均日照时数最多的地区是柴达木地区,日照时数最少的地区是果洛地区。从日照时数的年变化来看:青海省日照时数最多的月份是5月,只有果洛地区的几个县最高日照时数出现在4月。从日照时数的年际变化特征来看:20世纪80年代与70年代相比,只有格尔木呈上升趋势,其余地区呈下降趋势;20世纪90年代与80年代相比,同仁、共和日照时数分别上升60.8h、83.7h;而西宁、乐都、德令哈、格尔木、玉树呈下降趋势,除乐都、共和略有增加,其它地区均呈下降趋势。通过影响日照时数的要素分析:总云量、低云量与日照存在着显著的负相关关系。     

通辽市杨柳絮飘飞的气象条件分析及服务

利用通辽国家气象观测站1991年—2020年逐日平均气温、降水量、相对湿度、日照时数、风速等地面气象观测资料以及同期杨柳树物候观测资料，对影响杨柳絮飘飞的气象条件进行分析，确定了杨柳絮始飞期主要气象预报指标，建立了杨柳絮飘飞气象指数预报方程并对其进行等级划分。利用2022年通辽地区逐日平均气温、降水量、相对湿度、日照时数、风速等气象资料对杨柳絮始飞期以及杨柳絮飘飞指数等级进行预报，并通过实景观测数据进行验证，预报结论与实际飘飞情况基本一致，同时进一步指出了杨柳飞絮对人们生活的影响以及防范措施，取得了较好的服务效果，可为日后开展杨柳飞絮气象预报服务提供理论依据和数据支撑。     

长沙地区暗筒式日照计与DFC2光电式数字日照计日照观测的对比分析

为了探究对比人工观测和自动观测的准确性,选用人工观测的暗筒式日照计和自动观测的DFC2光电式数字日照计在2019年1月1日至2019年6月30日在长沙地区的观测数据进行比较分析。结果表明:暗筒式日照存在测量精度低、操作不便、响应速度慢、观测数据准确性难以保障等缺陷。DFC2光电式数字日照计作为一种新型的自动化设备,其具备观测精度高、操作便捷、性能稳定、响应迅速等特征,可以较好地满足日照自动化观测业务的需求,同时DFC2型光电数字日照观测仪器灵敏度高,对早晚数据差异的分析和临界值处理更加准确,记录更加稳定,受天气海拔等因素的影响远远小于人工检测,有效的增加了观测数据的准确度。在对比观测时间段内,人工日照总时数为392.8h,自动观测日照总时数为408.2h。人工观测与自动观测的数据一致性较好,相关系数为0.9659。2019年1—6月长沙地区自动观测日照时数值比人工观测日照时数值整体偏大。在此观测时段内,S差值小于0的有31d,占S差值等于0的有105d,S差值大于0的有的45d。人工观测和自动观测日照时数的差异不仅和季节有关,还和天气情况有关。     

1960年至2005年河西干旱区的日照时数变化时空特征分析——以黑河中上游地区为例

运用复值Morlet小波分析及非参数统计检验Mann-kendall法,并借助地统计软件ArcGIS(9.X)时黑河中上游1960年～2005年日照时数变化的时空特征进行了分析.结果表明:①近50年来年均日照时数呈现增加趋势,β值为18.57;眷、夏、秋、冬四季日照时数均为上升趋势,β值分别为7.13、7.72、3.18和6.96;②年、季节的日照时数变化在空间上存在差异,对于年均日照时数而言,酒泉、金塔、鼎新一线为日照时数升降的分界线,以北为主要的上升趋势区,升幅大于8.0h/年;以南则主要表现为下降趋势,降幅在(1.9～31.5)h/年;③日照时数年变化具有12年左右的主振荡周期和5年左右的次振荡周期,年代际特征明显.日照时数在1975年开始由显著增加趋势变为不明显的减少趋势;④年、夏冬两季日照时数的变化主要是大气中云量变化引起的,而春秋两季日照时数变化的原因还需进一步探讨.     

1960年至2005年河西干旱区的日照时数变化时空特征分析

运用复值Morlet小波分析及非参数统计检验Mann-kendall法,并借助地统计软件ArcGIS(9.X)时黑河中上游1960年～2005年日照时数变化的时空特征进行了分析.结果表明:①近50年来年均日照时数呈现增加趋势,β值为18.57;眷、夏、秋、冬四季日照时数均为上升趋势,β值分别为7.13、7.72、3.18和6.96;②年、季节的日照时数变化在空间上存在差异,对于年均日照时数而言,酒泉、金塔、鼎新一线为日照时数升降的分界线,以北为主要的上升趋势区,升幅大于8.0h/年;以南则主要表现为下降趋势,降幅在(1.9～31.5)h/年;③日照时数年变化具有12年左右的主振荡周期和5年左右的次振荡周期,年代际特征明显.日照时数在1975年开始由显著增加趋势变为不明显的减少趋势;④年、夏冬两季日照时数的变化主要是大气中云量变化引起的,而春秋两季日照时数变化的原因还需进一步探讨.     

塔里木盆地日照时数分布规律研究及应用

根据塔里木盆地外围20多个测站37a（1961－1997）日照时数系列资料和塔里木盆地腹部6个短期观测站10a（1988年－1997年）日照时数资料,对塔里木盆地日照时数分布规律进行了系统的研究。建立塔里木　地年日照时数预测模式为y＝－2345.0630+66.6+31.5592。在此基础上,应用统计学导出的极值分布概率模式,对塔里木盆地年日照时数极值进行了推算。结果表明：塔里木盆地年日照时数随纬度、经度的增加而增大,其分布特征为：由东北向西南递减;最大值出现在塔里木盆地腹部东北部,最小值出现在塔里木盆地西南部