甘肃河西地区日照辐射探究

　　摘要：河西地区日照时数和日照百分率的时间序列变化趋势不显著;河西地区日照时数大于6小时的天数为261-317天，平均达299天，其太阳能具有很高的可利用价值;历年中各月日照时数大于6小时的天数最大值与最小值的比值在1.29-1.80之间，表明多年来河西地区太阳能资源较稳定。

　　关键词：甘肃河西地区;日照辐射;太阳能资源

　　1研究区及数据来源

　　1.1研究区介绍

　　甘肃省河西地区包括酒泉、张掖、武威3地区，金昌、嘉峪关两个省辖市和永昌、金川、肃州、玉门、金塔、瓜州、敦煌、肃北、阿克塞、张掖、山丹、民乐、临泽、高台、肃南、天祝、民勤、古浪、武威等19个县、市、区，面积27.9万km2，占全省面积的60%，总人口337万[1,2]。

　　1.2数据来源

　　本文采用敦煌、酒泉、民勤三个太阳辐射站自1993-2013年的年、月太阳辐射数据，以及河西地区13个气象站的年尺度、月尺度和日尺度的日照观测数据，并对其进行统计分析处理。河西地区共有16个台站，选择上述13个台站是考虑到资料序列的完整性。

　　2日照时数及日照百分率

　　日照时数是指太阳在一地实际照射的时数。在一给定时间，日照时数定义为太阳直接辐照度达到或超过120瓦·米-2(W·m-2)的时间段总和，以小时(h)为单位，取一位小数[3]。日照百分率，即实际日照时间与可能日照时间(全天无云时应有的日照时数)之比。它表明了气候条件(主要是云、雨、雾、尘、沙等)减少了多少日照时间(%)。本文主要对河西地区的日照时数和日照百分率的年内、年际和季节变化进行了统计分析。

　　2.1日照时数年内、年际和季节变化

　　河西地区月平均日照时数最大值和多年极端最大值均出现在6月份，其值分别为298.8h、342.4h;月平均最小值出现在2月份，其值为219.1h，多年极端最小值则出现在1月份，其值为169.0h。可以看到，月平均日照时数的峰与谷值出现的月份和太阳总辐射相比有一定的滞后性，但是季节分布情况是一致的。

　　经过计算，河西各地区年平均日照时数在2956~3241h，而甘肃省其他地区在2016-2645h，平均每天日照时间要多出1-4h;年日照时数平均值为3079h，最大值为3241.1h(1965年)，最小值为2956.1h(1983年);除1975、1977、1981、1983、1998、2007年份略小于3000h外，都在3000h以上，可以看到，1971-1977年、1981-1985年、1987-1989年、1991-1994年年日照时数持续出现低值。

　　整体来说，年际变化波动较大，变化趋势不显著。为河西各地区季平均日照时数的年际变化情况。经过计算，春季日照时数在704.3-901.9h之间，日平均值为8.7h;夏季日照时数在766.5-931.7h之间，日平均值为9.4h;秋季日照时数在673.3-812.7h之间，日平均值为8.2h;冬季日照时数在611.9-711.9h之间，日平均值为7.4h。

　　明显地，日照时数的季节分布与太阳总辐射保持一致，从多到少依次为夏季、春季、秋季、冬季。从线性趋势来看，春季和秋季有略微上升，而夏季和冬季有轻微下降趋势，且春、夏两季年际变化波动幅度较大，秋、冬两季相对波动幅度较平缓。通过显著性检验发现，秋季有显著性上升趋势，其他三季无显著变化。

　　2.2日照百分率年内、年际和季节变化

　　按月统计，日照百分率最大值出现在11月份，为77.3%，最小值出现在7月份，其值为63.0%，各月平均值为70.1%。可以看出，日照百分率在年内的分布呈显“V”型分布，但其最值出现的月份与月日照时数最值出现月份呈现相反的态势。

　　经过统计，甘肃省各地50年平均日照百分率在57.0-66.0%之间，除河西地区之外的其他地区在46.5%-59.6%，而河西地区处于66.7%-73.0%。显然地，河西地区的日照百分率最低值高于甘肃平均水平，是甘肃日照百分率最高区域。年日照百分率的年际变化与年日照时数变化一致，没有显著的变化趋势。河西地区按季统计多年平均日照百分率依次为66.9%、65.1%、73.9%和74.4%，也就是季节从大到小分布为冬季、秋季、春季、夏季，与实际日照时数季节分布刚好相反。

　　3结论

　　太阳能资源是全球人类共同拥有的重要资源，在全球能源匮乏的今天，对太阳能资源作出准确评估对人类社会的发展是相当重要的。多年来，国内外学者对太阳能资源评估开展了大量富有成果的研究，为充分利用太阳能资源提供了重要依据。本文对河西地区太阳能资源的评估还有很多不全面的地方，需要进一步思考和完善。

　　太阳能的开发利用是我国政府积极鼓励发展的产业，而甘肃省，尤其是河西地区，太阳能资源丰富，大力发展太阳能产业很有优势。目前，河西地区的主要太阳能利用就是通过植物的光合作用转化为有机物，从而为人类所用。因而，可以通过引进喜光经济作物来利用太阳能，从而推动当地经济发展。同时，推广和普及太阳能热水器、太阳灶，扩大应用范围，以及开发太阳能发电、供暖等，都是今后河西地区太阳能开发利用的主要途径和方向。

　　参考文献

　　[1]殷雪莲，贺建峰.河西走廊中部气候资源特点及其开发利用[J].干旱区研究，2010，2：1-7.

　　[2]杨晓玲，丁文魁，董安祥，等.河西走廊气候资源的分布特点及其开发利用[J].中国农业气象，2009，30：1-5.

　　[3]周秉荣，颜亮东，校瑞香.三江源地区太阳辐射与日照时空分布特征[J].资源科学，12，34(11)：2074-2079.

　　气象类刊物推荐：《中国农业气象》是中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所(原农业气象研究所)主办的反映我国农业气象科学研究进展的学术刊物。主要刊登有关农林水产业与气象有关的学术论文、研究报告和国内外有关专题研究动态综合评述等内容。