气象台站怎样观测阳光照射的时数(日照时数)呢?目前我国普遍使用的是乔唐式日照计。它的主要部件是一个圆筒,圆筒的两侧各有一个小孔,使阳光通过小孔射进来。筒内放有涂有感光液的感光纸,感光液是用柠檬酸铁铵和赤血盐按一定比例配制成的。凡受到阳光照射过的地方会留下感光痕迹,迹线的长度(格数)就表示这天的日照时数。不过,实际日照时数要比感光迹线稍长些。因为根据实验,阳光留下感光痕迹需要阳光有一定的强度,大约是每平方厘米每分钟受到太阳热量0.32卡,即相应于太阳高度角5°时的辐射强度。这样,每天实际日照时间就要比感光迹线长约40分钟。另外,高天有薄云时也会发生有阳光而无感光痕迹的情况。但为了统一起见,以便相互比较,中国的日照时数还是按实际感光迹线长度来计算的。
例如,广州年平均日照1906.0小时,即每天平均日照约5小时20分钟;上海年平均日照时数2014.0小时,即每天平均日照约5小时40分钟;北京年平均日照2780.2小时,平均每天约7小时40分钟;哈尔滨年平均日照26410小时,平均每天日照约7小时20分钟。
中国年平均日照时数的分布形势是东南少而西北多,从东南向西北增加。大致秦岭淮河以北和青藏、云南高原东坡以西的高原地区年平均日照时数都在2200小时以上;青岛、兰州一线,即北纬36°以北地区,除了东北的北部和东部以外,日照时数都在2 600小时以上;锡林浩特、呼和浩特、银川、西宁、拉萨一线以西北的内陆地区,年平均日照时数普遍在3 000小时以上,是中国日照最多的地区,其中局部地区甚至可以达到3 300~3 500小时以上。例如中国日照最多的台站青海冷湖年日照3 550.5小时,即平均每天日照近10小时之久,其次是内蒙古额济纳旗3 452.2小时,内蒙古海力素3 401.8小时,甘肃呼鲁赤古特3 392.3小时,哈密3 360.3小时等。
淮河、秦岭以南,青藏和云南高原东坡以东的地区,年平均日照时数多在2000小时以下,是我国少日照地区。其中四川盆地、贵州大部分地区是少日照的中心地区,年平均日照时数不到1400小时。该中心地区中四川盆地西坡、川东南、黔西北、鄂西南交界地区年平均日照时数更在1200小时以下,有些地方甚至不足1000小时。中国日照最少的台站就出现在四川盆地西部和滇东北地区。例如云南盐津952.1小时,四川荥经95O.9小时,芦山949.0小时等。而四川宝兴为791.3小时,即平均每天仅有2小时10分钟的日照时间。
中国属于中纬度和中低纬度地区,夏季的白天显著比冬季长,因此日照时数也是夏季比冬季多,但究竟哪个月日照最多,还要决定于雨季的情况。例如广州6月(日照最多的月份)雨季正浓,全年遂以7月份日照时数最多,平均日照231.0小时,即平均每天日照7小时27分钟;上海因梅雨季节跨6、7两个月,5月雨水也多,因此日照时数以8月最多,为252.1小时,每天平均日照8小时08分钟;北京6月云量已经开始增多,所以日照以5月的290.6小时为最多,平均每天9小时42分钟;哈尔滨情况和北京相似,以5月的264.7小时为最多,每天日照8小时32分钟。
中国月日照时数最多的地方也出现在青藏高原和西北干旱沙漠地区。新疆哈巴河7月居全国第一,平均日照 350.6小时,即每天平均日照 11小时18分钟;以下是噶尔348.9小时,额济纳旗348.1小时,海力素346.0小时等,都出现在日照全年最长的6月或5月和7月。新疆若干台站有的年份6月日照时数甚至可高达400小时左右,即每天日照超过13小时。 6FN-
中国日照最少的月份,广州在3月,平均78.9小时,即每天仅2小时33分钟;上海是2月,平均121.2小时,每天4小时19分钟;北京为11月份,平均193.0小时,每天6小时20分钟;哈尔滨最少在12月,平均157.4小时,每天5小时02分钟。可见,除了哈尔滨日照最少月符合天文上日长最短的12月份以外,其余都因云雨的影响而提前或者延后了。不过都还在11月至3月的冬半年范围内。
中国月日照时数最少的地方也发生在川黔地区,时间正好是12月和1月,因为12月和1月恰是当地全年最多云雨的季节。例如重庆12月平均日照26.9小时,即每天见太阳还不到0.8个小时;以下依次是四川巴县27.4小时(12月),筠连27.9小时(1月),长寿28.4小时(12月)等。其中有些台站个别年份的12月和1月份日照都不足10小时,例如湄潭1964年1月份全月总共只有36分钟见了太阳。