PDF《天津太阳总辐射资料的均一性分析》

第20 卷第3期2015 年5月气候与环境研究Climatic and Environmental Research Vol.

20, No.

3 May

2015 司鹏, 解以扬. 2015. 天津太阳总辐射资料的均一性分析 [J]. 气候与环境研究,20 (3): 269?276, doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2014.14075. Si Peng, Xie Yiyang. 2015. Analysis of the homogeneity of total solar radiation data in Tianjin [J]. Climatic and Environmental Research (in Chinese),

20 (3): 269?276. 天津太阳总辐射资料的均一性分析 司鹏 解以扬 天津市气象局,天津

300074 摘要采用天津地区 1959~2012 年太阳总辐射年、月总量资料、日照百分率及其台站元数据,通过惩罚最大 t 检验和顺序算法对太阳总辐射资料的均一性进行了检验.结果表明:辐射观测仪器的变更造成了太阳总辐射序列 产生不连续,突变年代主要发生在

1968 年、1972 年、1990 年3次仪器变更年份或其附近年份,而迁站没有造成 显著影响.同时,顺序算法检验发现,天津地区太阳总辐射序列在

20 世纪

80 年代初(1983 年前后)出现了趋势 减少的渐变,并且在月总量序列的检验中,仪器变更的非均一性影响也体现在其中.因此,在太阳辐射的研究工 作中,尊重原始观测数据的同时,还要充分考虑数据的均一性,剔除非均一性因素,以此确保气候变化分析结果 的相对真实. 关键词 天津地区 太阳总辐射资料 均一性分析 文章编号 1006-9585(2015)03-0269-08 中图分类号 P413 文献标识码 A doi:10.3878/j.issn.1006-9585.2014.14075 Analysis of the Homogeneity of Total Solar Radiation Data in Tianjin SI Peng and XIE Yiyang Tianjin Meteorological Bureau, Tianjin

300074 Abstract The homogeneity of total solar radiation during 1959C2012 in Tianjin is examined using the penalized maximal t-test and a sequential algorithm, using data and metadata of total solar radiation and the percentage of sunshine on monthly and annual scales. Results indicate that instrument change is mainly responsible for three shifts in total solar radiation at or around 1968, 1972, and 1990, while station relocation does not play a significant role. Moreover, a gradual decline in total solar radiation in the early 1980s, around 1983, is detected using the sequential algorithm. The non-homogeneity effect of instrument change is also detected in monthly total solar radiation series. Therefore, in studies of solar radiation, we must not only respect the raw data, but also fully consider the homogeneity of the data. Excluding non-homogeneity is necessary to obtain reliable analyses of climate change. Keywords Tianjin, Total solar radiation data, Homogeneity analysis 收稿日期 2014-04-02;

网络预出版日期 2014-09-23 资助项目 天津市气象局科研课题项目 201302,公益性行业(气象)科研专项 GYHY201206031 作者简介 司鹏,女,1983 年出生,硕士,工程师,主要从事城市气候变化、气候资料分析处理等方面的研究.E-mail: [email protected] ?

1 引言 气候资料的可靠性和准确性是进行气候变化研 究及气候预测的基础,一个均一的气候时间序列是 仅包含天气和气候变化的序列 (Conrad and Pollak, 1950),但长期以来,由于观测仪器类型变更、观测 手段变化、台站迁移及台站周围环境改变等非气候 因素的影响(Jones et al.,1985;

Karl and Williams, 1987;

Gullett et al.,1990;

Heino,1999;

刘小宁等, 2005) , 导致大部分长时间气候序列不能够真实地代 表气候变化特征与规律,造成气候变化监测结果的 ? ? 气? ? 候? ? 与? ? 环? ? 境? ? 研? ? 究? Climatic and Environmental Research?