🌞1961 年至 2022 年中国均质日日照时长
英文题目：Homogenized daily sunshine duration over China from 1961 to 2022
中文译名：1961 年至 2022 年中国均质日日照时长
发布时间：2024年11月4日
发表期刊：Earth System Science Data
第一作者：Yanyi He et al
第一单位：中山大学地理科学与规划学院
DOI：10.5194/essd-2024-493
日照时长（SSD）数据对研究气候变化及相关应用（如太阳能规划、农业管理等）至关重要，但由于中国自2019年起从手动记录器转向自动记录器，及站点搬迁等非气候因素，导致SSD观测数据存在不一致性。这些不一致性在全球变暗与变亮现象分析中产生了障碍。为了克服这些问题，一项新的研究系统地对1961至2022年间的SSD数据进行了均质化处理，并构建了一个准确反映中国阳光变化趋势的数据集。
该研究基于1961至2022年间中国2200多个观测站的原始SSD数据，首次全面修正了由于仪器更新引起的“day0型不连续”问题（即2019年后SSD零值频率急剧下降），并通过均质化程序调整了1961至2022年期间SSD的方差与均值的不连续性。结果显示，约60%的站点（1,363个）存在SSD数据的跳跃点，且大部分与站点迁移和仪器更换相关。
2019年后，仪器更新导致的SSD零值频率急剧下降被称为“day0型不连续”。通过对378个站点的数据进行修正，均质化后的SSD数据展现了2019年前后零值频率的一致性，为进一步分析全球变暗与变亮现象提供了可靠数据。
从1961到1990年，中国整体表现出弱化的变暗趋势，尤其是西藏地区显示出约60%的变暗幅度。1991年至2022年，北方地区持续变暗，而南方地区则出现轻微变亮。尤其是自2013年实施《大气污染防治行动计划》以来，SSD趋势发生了显著变化，反映了环境治理对阳光时长的积极影响。
在均质化数据集的基础上，研究发现云量与气溶胶光学深度对SSD的影响更加显著，表明这些因素对中国的阳光时长变化有着日益重要的作用。
通过这一数据集，研究首次系统地解决了因仪器更新和站点搬迁等因素引起的SSD数据不一致性，为准确理解中国及全球的变暗和变亮现象提供了支持。均质化后的数据展现了中国不同地区阳光变化的显著差异，并揭示了环境治理在改善阳光时长方面的成效。这些研究成果将为气候变化、能源规划及环境管理提供重要的科学依据。
图1. 根据中国地形地貌和行政区划，将中国划分为7个亚区。
图2. (a)每月日照时数为零的天数中具有day0型不连续性的站点地图。右侧颜色条显示每个站点具有day0型不连续性的段总数;(b)1961年至2022年具有day0型不连续性的657个站点的年度比例(单位:%)。
图3. 东北地区(a-c)和西北地区(d-f)两个示例站的原始日照时长(原始SSD,蓝线,单位：小时·天-1)与day0型校正日照时长(SSD0,红线,单位:小时·天-1)的比较。图4. 日照时长0型校正观测值(SSD0)与ERA5,MERRA2以及均质化ERA5日照时长,月照时长和年照时长的相关系数图。
图5. 中国(a)及其七个子区域(b-h)day0型校正观测(蓝线),ERA5(黑色虚线),MERRA2(黄线)和均质化ERA5(黑线)的标准化日照时长(单位:1)时间序列。
图6. 每个面板显示了1961年至2022年期间具有一个或多个断点的站点总数 (N)。
图7. 西北地区51627号站日照类型校正后日照时数(SSD0，红线)与均质化处理后日照时数(均质化SSD，黑线)对比。图8. 1961年至2022年(a)中国及其(b-h)七个 689子区域的原始日照时长时间序列 (原始 SSD,蓝线)、day0型校正688 SSD0 (红线) 和均质化SSD(黑线)。异常值参考了整个时期的平均值。
图9. 1961-1990,1991-2022,2013-2022三个时期中国地区(a-c)原始日照时数,(d-f)均质化SSD及其差值的年代际变化图(单位：小时·天-1/十年)。
图10. (a-c)2003—2012年中国地区气溶胶光学厚度,(d-f)与图 10a-10c相同，但从2013年到2022年,(g)2003年至2022年原始SSD(红色虚线)、均质SSD(红色实线)、CCF(蓝色虚线)和AOD(蓝色实线)的时间序列。
表1. 中国及各区域日照时数均质化前后变化趋势(单位：小时·日-1/十年)。
E N D
获取方式：关注我们的微信公众“地学韦丰吉司长”。后台回复关键字“20241106-3”，即可直接获取原文PDF。（提示：关键字要完整）
免责申明
本推送文章（数据）来源于公开渠道，我们已注明相关信息来源，版权归原作者或出处所有。本推文仅用于学术交流和信息分享。欢迎广大学者们转发本号发布的内容，可留言或后台私信韦丰小编进行授权，转载请注明出处，侵删。
