川西甘孜藏族自治州1961 — 2015年日照時(shí)數(shù)變化特征分析

崔海濤 ，常直楊，張志剛 ，何 亮，王 建

1.南京師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院，南京 210023

2.南京師范大學(xué) 虛擬地理環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023

3.江蘇省地理環(huán)境演化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育建設(shè)點(diǎn)，南京 210023

4.江蘇省地理信息資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210023

5.南京曉莊學(xué)院 旅游與社會管理學(xué)院，南京 211171

6.國家氣象中心，北京 100081

《2019年中國氣候公報(bào)》顯示2019年全國平均氣溫較常年偏高0.79℃，為1951年以來第五暖年；全國平均降水量645.5 mm，比常年偏多2.5%（中國氣象局和國家氣候委員會，2020），中國氣候正朝著變暖的趨勢發(fā)展。日照是太陽輻射強(qiáng)度最直觀的體現(xiàn)，是氣候變化的重要影響因素，也是其他氣候要素形成的重要能量來源（沈瑱等，2007），日照時(shí)數(shù)是指太陽直接輻射照度不小于120 W · m-2的所有時(shí)間之和（中國氣象局，2003），是開發(fā)利用當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)林業(yè)資源、太陽能資源和城鄉(xiāng)規(guī)劃的重要依據(jù)，也是區(qū)域氣候變化和全球生態(tài)系統(tǒng)的重要影響因子（劉玉英等，2015）。根據(jù)全球的研究發(fā)現(xiàn)，近代到達(dá)地球的太陽輻射能呈降低趨勢，把這種發(fā)現(xiàn)定為“全球變暗”（Stanhill and Cohen，2001；Wild et al，2005）。日照時(shí)數(shù)決定著太陽輻射到達(dá)地面能量的多少，進(jìn)一步影響其他要素的變化和空間分布。因此，研究日照時(shí)數(shù)的時(shí)空變化特征及與其他氣象要素的相互關(guān)系，對氣候變化分析有著重大意義（何彬方等，2009）。

近年來，許多學(xué)者基于全國范圍（虞海燕等，2011）、青藏高原地區(qū)（姚莉和吳慶梅，2002）、我國西北地區(qū)（陳少勇等，2010）、華南地區(qū)（伍紅雨等，2011）、華北平原（陳紅梅等，2012）、西南地區(qū)（楊小梅等，2012）和東北地區(qū)（周曉宇等，2013）進(jìn)行日照時(shí)數(shù)變化特征分析，研究表明日照時(shí)數(shù)整體上為下降趨勢，個(gè)別區(qū)域如青藏高原西部（華維等，2010）、南疆（劉衛(wèi)平等，2008）、黑河中上流域（劉艷艷等，2009）的日照時(shí)數(shù)出現(xiàn)增加趨勢。國外部分學(xué)者認(rèn)為云量、太陽輻射和空氣污染等是影響日照時(shí)數(shù)的主要因子（Halouani et al，1993；Almorox and Hontoria，2004），其中太陽輻射是最直接也是最主要的影響因素。溫度、降水、風(fēng)速和相對濕度等氣候因子主要通過改變大氣中云、霧、氣溶膠含量間接影響日照時(shí)數(shù)，并與其有著較好的相關(guān)性。目前，對日照時(shí)數(shù)的研究大多為相關(guān)性方面，缺少對產(chǎn)生原因、機(jī)理方面的研究，需要進(jìn)一步探討。

甘孜州位于青藏高原東南緣，是四川盆地和青藏高原的過渡地帶，氣候較為敏感（Gou et al，2013；Wang et al，2013；王慶莉等，2019；Gao et al，2019；梅靜等，2019）。日照時(shí)數(shù)變化對該地區(qū)氣候變化的預(yù)測與判斷有著重要影響，且對該地區(qū)的生態(tài)自然環(huán)境保護(hù)、開發(fā)和利用有指導(dǎo)性意義。目前，多數(shù)學(xué)者主要研究甘孜州地區(qū)溫度和降水的時(shí)空變化特征（李宗省等，2010；王曉，2015；常婷婷，2016；梅靜等，2019），而對日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征以及不同氣象因子之間相互關(guān)系的研究較少。因此，本研究基于四川省甘孜州地區(qū)11個(gè)氣象站近55 a的氣象資料，通過一元線性回歸、5 a滑動平均、累計(jì)距平、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)、樣條函數(shù)插值和因子相關(guān)分析等方法探討了日照時(shí)數(shù)的時(shí)空變化特征及與其他氣象因子之間關(guān)系，該研究結(jié)果可為甘孜州地區(qū)氣候變化與氣候資源的開發(fā)提供參考數(shù)據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

1.1 研究區(qū)概況

甘孜藏族自治州（27°58″ — 34°20″ N，97°22″ — 102°29″ E）位于四川省西部，青藏高原東南，總面積15.3×104km2，年均溫為5.8765℃，年均降水量為666.6252 mm（梅靜等，2019）。甘孜州地處中國第一級階梯向第二級階梯的過渡地帶，全州地貌可分為丘狀高原區(qū)、高山高原區(qū)和高山峽（深）谷區(qū)。甘孜州屬于亞熱帶氣候，但由于所處的地理位置，導(dǎo)致其地勢隆升，地貌復(fù)雜多樣（南部河谷區(qū)與北部高原區(qū)高差大約有3000 m），氣候逐漸向大陸性高原山地季風(fēng)氣候轉(zhuǎn)變，區(qū)域差異明顯（王曉，2015）。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文氣象數(shù)據(jù)來自于國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://data.cma.cn/），根據(jù)氣象數(shù)據(jù)時(shí)間序列的完整性與連續(xù)性，對該州內(nèi)的11個(gè)氣象觀測站的溫度、降水、風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)和相對濕度進(jìn)行變化趨勢分析。由于數(shù)據(jù)存在中斷、不全的情況，對該州內(nèi)的所有站點(diǎn)進(jìn)行分析，去除數(shù)據(jù)損失較多和年限相對較短的站點(diǎn)，本文根據(jù)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的缺失情況，對缺失的數(shù)據(jù)利用回歸法和平均法進(jìn)行插補(bǔ)，最終篩選出州內(nèi)符合條件的11個(gè)氣象觀測站點(diǎn)，如圖1所示。對每個(gè)站點(diǎn)的溫度、降水、風(fēng)速、相對濕度和日照時(shí)數(shù)進(jìn)行月平均、季度平均和年平均計(jì)算處理，也對11個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的平均計(jì)算，然后對所處理后的季度平均和年平均進(jìn)行線性回歸、距平值、滑動平均等分析，其中春季：3 — 5月，夏季：6 — 8月，秋季：9 — 11月，冬季：12 — 次年2月。

圖1 甘孜州氣象站點(diǎn)分布Fig. 1 The distribution of the meteorological stations in Garzê

1.3 研究方法

基于時(shí)間序列連續(xù)分析：一元線性回歸、累計(jì)距平、5 a滑動平均和Mann-Kendall突變檢驗(yàn)。

（1）一元線性回歸：反映一個(gè)因變量與一個(gè)自變量之間的線性關(guān)系，以時(shí)間為橫坐標(biāo)序列，氣候要素為縱坐標(biāo)序列構(gòu)建的一元線性回歸方程，是研究分析氣候要素在時(shí)空上變化特征上經(jīng)常使用的方法之一（賀偉等，2013），公式為：

式中：yi為氣候要素，xi為時(shí)間，a為常數(shù)，b為系數(shù)，反映了氣候要素變化的速率。通常用一元線性回歸的系數(shù)b×10表示氣候要素的變化傾向率，溫度、降水、風(fēng)速、相對濕度和日照時(shí)數(shù)的傾 向 率 的 單 位 分 別 為℃ · (10a)-1、mm · (10a)-1、m · s-1· (10a)-1、% · (10a)-1及h · (10a)-1。

（2）距平分析：氣候距平，是用來表示氣候值與氣候均值之間的大小變化關(guān)系。如果氣候要素的序列值與其平均值的差大于零，則為正距平；反之，小于零，則為負(fù)距平（魏鳳英，2007）。表示為：均值x，距平值xi-x。

（3）滑動平均：也叫加權(quán)平均，可以用來估算變量的局部均值，使得變量的更新與一段時(shí)間內(nèi)的歷史取值有關(guān)。該分析可消除初始值的弊端影響，從而使氣候要素變化趨勢更為顯著。本文對州內(nèi)的日照時(shí)數(shù)進(jìn)行5 a滑動平均計(jì)算，得到州內(nèi)11個(gè)站點(diǎn)55 a來的變化趨勢。

（4）Mann-Kendall突變檢驗(yàn)：是由Mann和Kendall提出的一種用于統(tǒng)計(jì)學(xué)中的非參數(shù)檢驗(yàn)法，該方法的統(tǒng)計(jì)值不一定要按某種分布，而且檢驗(yàn)結(jié)果不受個(gè)別異常數(shù)據(jù)的影響，所以常被用來檢驗(yàn)水文、氣候等要素的時(shí)間序列趨勢變化（符淙斌和王強(qiáng)，1992）。

在M-K檢驗(yàn)圖中，正序列（UF曲線）和逆序列（UB曲線），當(dāng)正（反）序列在某一時(shí)間點(diǎn)超過置信區(qū)間時(shí)，則表明該時(shí)間點(diǎn)發(fā)生顯著的上升或下降趨勢。若正、反序列只有一個(gè)交點(diǎn)，且位于置信空間內(nèi)，則該點(diǎn)表示為在某時(shí)刻發(fā)生了突變，否則為突變不明顯或不能確定是否發(fā)生突變。

2 研究結(jié)果

2.1 日照時(shí)數(shù)年際變化

由圖2得知，甘孜州地區(qū)近55 a來日照時(shí)數(shù)在2038.2 — 2406.5 h變化，具有較大的波動性。55 a平均日照時(shí)數(shù)為2228.0 h，1962年、1998年和2003 — 2005年平均日照時(shí)數(shù)在2100 h以下，相對較少，其中2004年是55 a來最低的，為2038.2 h；1971年和1981年日照時(shí)數(shù)相對較高，均在2400 h以上，其中1971年最高，為2406.5 h，兩者相差368.3 h。其他年份日照時(shí)數(shù)在2100 — 2400 h，相對適中。這種差異主要與不同年份之間的氣候不同有關(guān)，進(jìn)而影響日照時(shí)數(shù)。

圖2 1961 — 2015 年甘孜州日照時(shí)數(shù)年際變化Fig. 2 Interannual variation of sunshine duration in Garzê during 1961 — 2015

2.2 日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化

由圖4可知，甘孜州地區(qū)四季日照時(shí)數(shù)均呈減少趨勢，春、夏、秋、冬季節(jié)的減少速率分別為6.4 h · (10a)-1、6.8 h · (10a)-1、6.9 h · (10a)-1、6.3 h · (10a)-1。其中，夏、秋季的減少趨勢最為明顯，春、冬季日照時(shí)數(shù)減小相對緩慢，即秋季日照時(shí)數(shù)減少速率最快，夏季比秋季略慢，春季比冬季略快，冬季最慢?？芍?，夏、秋兩季日照時(shí)數(shù)減少對年際的減少趨勢貢獻(xiàn)較大，而春、冬兩季日照時(shí)數(shù)對年際減少趨勢貢獻(xiàn)較小。

圖4 1961 — 2015 年甘孜州日照時(shí)數(shù)距平四季變化Fig. 4 Seasonal variation of sunshine duration anomaly in Garzê during 1961 — 2015

在該州近55 a的四季日照時(shí)數(shù)變化中，春季變化幅度最大，最大值達(dá)到165.5 h（圖4a），春季日照時(shí)數(shù)在20世紀(jì)60年代中期 — 90年代階段開始以正距平為主導(dǎo)，表明該階段的日照時(shí)數(shù)均大于春季平均數(shù)；而日照時(shí)數(shù)偏低主要發(fā)生在1992 — 2008年，該階段日照時(shí)數(shù)均低于平均數(shù)；在2008年之后，日照時(shí)數(shù)開始變得起伏不定，在正負(fù)距平之間波動。甘孜州地區(qū)夏季日照時(shí)數(shù)波動最大，為203.4 h（圖4b），20世紀(jì)初期及末期與21世紀(jì)初期夏季日照時(shí)數(shù)以負(fù)距平為主，日照時(shí)數(shù)較均值偏少，20世紀(jì)60年代中期 — 90年代以正距平為主，日照時(shí)數(shù)偏多，1971年出現(xiàn)最大值為603.5 h，1962年出現(xiàn)最小值為400.1 h，20世紀(jì)90年代前后與21世紀(jì)10年代前后變化幅度較大；除了20世紀(jì)60年代初、中期不同外（圖4c），秋季與春季有著相類似的變化情況，秋季日照時(shí)數(shù)變化幅度最小，為130.3 h；甘孜州地區(qū)冬季出現(xiàn)了正距平最大值為351.9 h（圖4d），冬季主要在均值上下變化且變化幅度較小，但在20世紀(jì)70年代后期與90年代初期出現(xiàn)了正峰值。

甘孜州地區(qū)的四季日照時(shí)數(shù)變化有著較大的差異，可能與每個(gè)季節(jié)的太陽高度角不同有關(guān)，從而影響著太陽輻射到地面的能量（陳碧輝等，2008）。

2.3 日照時(shí)數(shù)突變

對甘孜州地區(qū)1961—2015年的年日照時(shí)數(shù)進(jìn)行M-K突變檢驗(yàn)分析（圖5a）發(fā)現(xiàn)，1962年前，UF＜0，說明日照時(shí)數(shù)表現(xiàn)出下降的趨勢；1962 — 1994年，UF＞0，說明日照時(shí)數(shù)呈上升的跡象，1995年后，UF＜0，說明日照時(shí)數(shù)表現(xiàn)出下降的趨勢，且在1970年左右超出0.05置信水平線，表現(xiàn)出顯著的上升趨勢與當(dāng)時(shí)的氣候大突變和本身的氣候敏感有關(guān)；UF與UB兩條曲線有且只有一個(gè)交點(diǎn)且在置信線內(nèi)于1989年，突變明顯，滯后于全國（1981年）（虞海燕等，2011）。

從四季的突變圖中可得出，春季（圖5b）在1974前，UF＞0，日照時(shí)數(shù)表現(xiàn)出上升趨勢，1975 — 1992年，UF線正負(fù)交替，日照時(shí)數(shù)波動反復(fù)，1989年后，UF＜0，說明日照時(shí)數(shù)表現(xiàn)出下降的趨勢，UF與UB兩條曲線有一個(gè)交點(diǎn)且在置信線內(nèi)于1989年，突變明顯。夏季（圖5c）UF線與年UF線呈相同變化，但維持明顯突變的時(shí)間期變短，UF與UB線有一個(gè)交點(diǎn)且在置信線內(nèi)于1991年，突變明顯。秋季（圖5d）最大不同之處就在于1968 — 1986年前后，UF線正負(fù)交替，日照時(shí)數(shù)波動反復(fù)，UF與UB線有三個(gè)交點(diǎn)且都在置信線內(nèi)，突變不明顯。冬季（圖5e）在2000年前后，UF＞0，日照時(shí)數(shù)表現(xiàn)出上升趨勢；之后，UF＜0，說明日照時(shí)數(shù)表現(xiàn)出下降的趨勢；UF與UB線有一個(gè)交點(diǎn)且在置信線內(nèi)于1994年，突變明顯。

圖5 甘孜州地區(qū)1961 — 2015年全年、各季日照時(shí)數(shù) M-K 突變檢驗(yàn)Fig. 5 Mann-Kendall test of annual and seasonal sunshine duration in Garzê during 1961 — 2015

2.4 空間變化

1961 — 2015年，甘孜州地區(qū)年際日照時(shí)數(shù)（圖6a）較大值在石渠和甘孜的北部地區(qū)，其中理塘地區(qū)日照時(shí)數(shù)最大，為2662.7 h，日照時(shí)數(shù)較小值在以康定、九龍的東南地區(qū)和鄉(xiāng)城的西南地區(qū)，其中康定地區(qū)日照時(shí)數(shù)最小，為1676.5 h，二者相差986.2 h，中部地區(qū)穩(wěn)定在2590 h左右，德格西部地區(qū)和丹巴的東部地區(qū)則在2000 h左右。

全年的日照時(shí)數(shù)增減情況（圖6b）：從全年來看，日照時(shí)數(shù)減小主要集中在德格、甘孜和康定的西部地區(qū)及中部地區(qū)，新龍和稻城之間的南部地區(qū)，而極少數(shù)日照時(shí)數(shù)增大主要集中在鄉(xiāng)城的西北部地區(qū)、石渠的北部地區(qū)和九龍東南小部分地區(qū)。其中，日照時(shí)數(shù)增大速率最快集中在鄉(xiāng)城的西北部地區(qū)，最大值達(dá)到了52.9 h · (10a)-1，日照時(shí)數(shù)減小速率最大值發(fā)生在西部的德格地區(qū)，最小值為-122.5 h · (10a)-1，減少速率超過50 h · (10a)-1的有甘孜、德格和新龍地區(qū)，而增大速率超過50 h · (10a)-1的只有鄉(xiāng)城地區(qū)。

相比全年來看，春季（圖6c）日照時(shí)數(shù)變化最大之處是石渠的北部地區(qū)，全年的日照時(shí)數(shù)變化速率由增到減；就夏季日照時(shí)數(shù)變化情況而言（圖6d），在春季空間變化圖的基礎(chǔ)上，以稻城、丹巴和康定之間的東部和南部地區(qū)減小速率明顯加快；秋季（圖6e）是與全年的日照時(shí)數(shù)變化情況最接近的；冬季（圖6f）日照時(shí)數(shù)變化減小的范圍在縮減，主要集中在德格和九龍的西部及東部地區(qū)；而石渠和甘孜的北部地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化增速加快。日照時(shí)數(shù)增速最快發(fā)生在夏季的鄉(xiāng)城地區(qū)，最大值為17.4 h · (10a)-1；日照時(shí)數(shù)減少最快發(fā)生在冬季的德格地區(qū)，最小值為-41.2 h · (10a)-1；可以看出，四季變化的最值與年際變化的最值所在地區(qū)相同，冬季的日照時(shí)數(shù)變化情況最大，而秋季的日照時(shí)數(shù)變化情況最小。

圖6 1961 — 2015年甘孜州地區(qū)年日照時(shí)數(shù)及年際、各季氣候傾向率空間分布Fig. 6 Spatial distribution of annual sunshine duration, interannual and seasonal sunshine duration tendency rate in Garzê during 1961 — 2015

3 討論

3.1 日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化特征

由圖3可知，1961 — 2015年甘孜州地區(qū)日照時(shí)數(shù)以25.1 h · (10a)-1的速率減少，小于全國（-36.9 h · (10a)-1）（虞海燕等，2011）、西南地區(qū)（-31.9 h · (10a)-1）（楊小梅等，2012）日照時(shí)數(shù)的減少速率。1971年之前距平值大體上呈上升趨勢，日照時(shí)數(shù)逐漸偏多，其中1971年增加178.5 h；20世紀(jì)70年代日照時(shí)數(shù)出現(xiàn)V型變化；20世紀(jì)90年代到21世紀(jì)初距平值呈下降趨勢，日照時(shí)數(shù)逐漸偏少，其中2004年減少189.8 h。由滑動平均值得知，在1971年前日照時(shí)數(shù)呈上升趨勢，在1980年前后至2003年前后期間日照時(shí)數(shù)呈下降趨勢，之后就呈上升趨勢。

圖3 1961 — 2015 年甘孜州日照時(shí)數(shù)距平年際變化Fig. 3 Interannual variation of sunshine duration in Garzê during 1961 — 2015

由圖6可知，州內(nèi)空間的日照時(shí)數(shù)變化差異很大。影響日照時(shí)數(shù)的主要因素為地勢、氣候和緯度等因素，甘孜州是山地高原地貌，海拔較高但氣候變化多端，后者的影響超過了地勢影響，但一些高原地帶如鄉(xiāng)城的西南地區(qū)地勢影響則較強(qiáng)。四季的日照傾向率有顯著的差異，主要與各個(gè)季節(jié)的太陽高度角不同有關(guān)，從而影響到達(dá)地面太陽輻射的能量（周曉宇等，2013）。

3.2 日照時(shí)數(shù)和其他氣候因子的相關(guān)性

相關(guān)研究表明：降水量、風(fēng)速、水汽壓、氣溫、能見度、氣溶膠濃度等因子影響日照時(shí)數(shù)（申彥波等，2008；陳少勇等，2010；符傳博等，2013），其中云、降水、水汽壓、能見度、氣溶膠等是直接影響因子，而溫度和降水通常是通過改變直接因子的方式影響日照時(shí)數(shù)。黃菊梅等（2014）對洞庭湖周圍部分站點(diǎn)研究分析發(fā)現(xiàn)：總云量越多日照時(shí)數(shù)就越少，反之總云量越少日照時(shí)數(shù)就越多，二者有著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系；陳碧輝等（2008）對日照時(shí)數(shù)與總云量的關(guān)系研究也支持了上述觀點(diǎn)。大氣能見度是影響日照時(shí)數(shù)的一個(gè)主要參數(shù)，但其直接影響因子是大氣中的水分子含量和顆粒濃度含量通過改變大氣能見度來實(shí)現(xiàn)的（陳少勇等，2010；趙胡笳等，2015）。此外，也有研究表明：空氣污染加重會導(dǎo)致氣溶膠粒子濃度急劇增加，是日照時(shí)數(shù)減少的重要原因（鄭小波等，2010；王釗等，2012）。

甘孜州深受青藏高原氣候影響，且具有典型的氣溫低、降水少、冬季長和日照足等特點(diǎn)（常婷婷，2016）；降水主要集中在夏半年（5 — 10月），氣溫高、氣候相對濕潤；冬半年（11月至次年4月）降水少，氣候干燥寒冷（梅燕，2010），且高原面和半山坡以上風(fēng)速較大；城市化相對落后，人為污染較少，草地和森林遍布該區(qū)。相較于氣候因子（溫度、降水、風(fēng)速和相對濕度）通過改變大氣中氣溶膠等微顆粒物質(zhì)濃度大小來影響地表接受太陽輻射能，該區(qū)的高海拔地勢和保護(hù)完好的綠色環(huán)境區(qū)（氣溶膠等微顆粒濃度較少的原因）是影響日照時(shí)數(shù)長的主要因素。

由于受到氣象數(shù)據(jù)的限制，本文主要討論氣溫、降水量、風(fēng)速、相對濕度與日照時(shí)數(shù)的時(shí)空變化關(guān)系。

3.2.1 日照時(shí)數(shù)與氣溫

由甘孜州近55 a的溫度數(shù)據(jù)計(jì)算得出，該地區(qū)的溫度以0.242℃ · (10a)-1的速率增溫，也順應(yīng)了當(dāng)下全球氣候變暖的趨勢（已通過0.01顯著性水平檢驗(yàn)），由圖7可知，日照時(shí)數(shù)與氣溫呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.2，在同一年份中，氣溫偏高的時(shí)候往往日照時(shí)數(shù)偏少，反之氣溫偏低的時(shí)候日照時(shí)數(shù)偏多。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市下墊面和大氣污染越來越嚴(yán)重，使得地面反射、散射太陽能在增加，大氣增加了對能量的吸收，這也導(dǎo)致了溫度的升高（劉德義等，2010），林俊等（2009）對大氣氣溶膠研究發(fā)現(xiàn)，氣溶膠不僅阻擋了太陽輻射而且也吸收了太陽能，嚴(yán)重影響了地表溫度變化。

圖7 1961 — 2015年甘孜州地區(qū)年日照時(shí)數(shù)和年平均氣溫距平變化Fig. 7 Variation of annual sunshine duration and annual average temperature anomaly in Garzê during 1961 — 2015

3.2.2 日照時(shí)數(shù)與降水

甘孜州55 a間降水呈微弱的減少趨勢，減少速率為11.22 mm · (10a)-1（未通過0.01顯著性水平檢驗(yàn)）。由圖8可知，日照時(shí)數(shù)與降水呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.6，降水增多的同時(shí)，日照時(shí)數(shù)在減少，反之增加。本研究結(jié)果與鄭有飛等（2012）對京津冀地區(qū)的研究結(jié)果相同，都表明降水量與日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)。相反，周曉宇等（2013）和馬琪等（2012）研究則表明，降水的增加促使地面太陽能的增加，進(jìn)而影響到日照時(shí)數(shù)的增加，兩者表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。

圖8 1961 — 2015年甘孜州地區(qū)年日照時(shí)數(shù)和年平均降水量距平變化Fig. 8 Variation of annual sunshine duration and annual average precipitation in Garzê during 1961 — 2015

3.2.3 日照時(shí)數(shù)與風(fēng)速

甘孜州55 a間風(fēng)速呈顯著減少趨勢，由圖9可 知，變 化 傾 向 率 為0.085 m · s-1· (10a)-1（已 通過0.01顯著性水平檢驗(yàn)）。日照時(shí)數(shù)與風(fēng)度呈正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.6。二者的序列變化相吻合，風(fēng)速增高的同時(shí)，日照時(shí)數(shù)也增高，反之。由于城鎮(zhèn)化建設(shè)加快、植樹造林變多、氣候的極端化加?。ㄏ募撅L(fēng)減弱、大氣氣旋活動減弱和大陸性冷高壓加強(qiáng)）導(dǎo)致了風(fēng)速的減?。ㄈ螄竦龋?005），進(jìn)而影響了大氣中氣溶膠等物質(zhì)不易擴(kuò)散，從而導(dǎo)致地表所接收到的太陽輻射能減弱，很難達(dá)到日照時(shí)數(shù)記錄的標(biāo)準(zhǔn)，使得日照時(shí)數(shù)減少（林俊等，2009）；虞海燕等（2011）對全國194個(gè)氣象站的研究也認(rèn)為，風(fēng)速與日照時(shí)數(shù)有著很好的對應(yīng)關(guān)系。

圖9 1961 — 2015年甘孜州地區(qū)年日照時(shí)數(shù)和年平均風(fēng)速距平變化Fig. 9 Variation of annual sunshine duration and annual average speed in Garzê during 1961 — 2015

3.2.4 日照時(shí)數(shù)與相對濕度

甘孜州55 a間相對濕度以0.352% · (10a)-1的速率呈減少趨勢（已通過99.5%顯著性水平檢驗(yàn)）。由圖10可知，日照時(shí)數(shù)與相對濕度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.5。某地區(qū)相對濕度越大，則表明該地區(qū)的水汽含量越多，大氣中水分子含量的增多導(dǎo)致氣溶膠等顆粒物質(zhì)在大氣中滯留并變大，不利于日照時(shí)數(shù)的增加（林俊等，2009）；并且賈金明等（2007）對河南地區(qū)日照時(shí)數(shù)與相對濕度的關(guān)系研究分析也得出了相同的觀點(diǎn)，兩者有相反的對應(yīng)關(guān)系。

圖10 1961 — 2015年甘孜州地區(qū)年日照時(shí)數(shù)和年平均相對濕度距平變化Fig. 10 Variation of annual sunshine duration and annual average relative humidity in Garzê during 1961 — 2015

4 結(jié)論

基于 1961 — 2015 年甘孜州地區(qū) 11 個(gè)氣象觀測站的氣象資料（氣溫、降水、風(fēng)速、相對濕度和日照時(shí)數(shù)）和前人的研究結(jié)果，利用一元線性回歸、5 a 滑動平均、累計(jì)距平、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)和樣條函數(shù)等方法，對甘孜州地區(qū)氣候的時(shí)空變化進(jìn)行研究，主要得到以下結(jié)論：

（1）時(shí)間尺度上，年際日照時(shí)數(shù)以每10 a減少25 h的趨勢減少且年均值為2228.0 h，在20世紀(jì)70、80年代較多，60年代前后和21世紀(jì)初較少；四季的日照時(shí)數(shù)也分別每10 a減少6.4 h、6.8 h、6.9 h和6.3 h的速率呈減少趨勢，其中，秋季和夏季對年日照時(shí)數(shù)減少率貢獻(xiàn)最大。

（2）空間分布上，日照時(shí)數(shù)最大值出現(xiàn)在理塘海拔較高的地區(qū)，為2662.7 h，最小值出現(xiàn)在康定海拔較低的地區(qū)，為1676.5 h；北部的高原地區(qū)、中部的河谷地區(qū)和南部的稻城古冰帽地區(qū)日照時(shí)數(shù)多于東部河谷區(qū)和其他地區(qū)。年際和四季的空間傾向率變化大致相同，其中，石渠北部地區(qū)和鄉(xiāng)城、九龍南部地區(qū)出現(xiàn)增加的趨勢，德格東部地區(qū)及新龍等部分中部地區(qū)出現(xiàn)減少趨勢且無條帶狀分布。

（3）突變分析上，該區(qū)年際日照時(shí)數(shù)于1989年發(fā)生突變，且春、夏、冬季分別于1989年、1991年和1994年發(fā)生突變，都滯后于全國（1981年），只有秋季突變不明顯。

（4）相關(guān)性分析上，氣候要素中風(fēng)速和降水量與日照時(shí)數(shù)變化呈顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.6和-0.6，而氣溫和相對濕度均與日照時(shí)數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.2、-0.5，其中氣溫與日照時(shí)數(shù)相關(guān)性最弱。