能见度的观测

能见度自动化观测和人工观测资料的对比评估通过对比评估吴川气象观测站2014年1月1日-2015年12月31日每天不同天气现象下的08时、14时、20时的能见度（vis）自动观测资料和人工观测资料，进行对比差值、差值平均值、相关系数等方法，得到自动观测能见度和人工观测能见度的误差阀值，阀值可以分为vis<1.0km，1km≤vis<16km，16km≤vis<26km，26km≤vis<42km，42km≤vis<80km等5种情况，为日后能见度自动观测运行提供参照标准，并探讨减小能见度自动观测误差的方法，从而进一步提高能见度自动化观测数据质量。

标签：地面观测；能见度；人工观测；自动化Abstract：Through the comparison and evaluation of （vis）automatic visibility observation data and artificial observation data of visibility at Wuchuan Meteorological Station from January 1，2014 to December 31，2015 under different daily weather phenomena at 08：00，14：00 and 20：00，By comparing the difference value，the average value of the difference value and the correlation coefficient，the error thresholds of automatic observation visibility and manual observation visibility are obtained. The threshold values can be divided into five cases，such as vis<1.0km，1km ≤ vis<16km，16km ≤ vis<26km，26km ≤ vis<42km，42km ≤ vis<80km. It provides a reference standard for automatic visibility observation in the future，and discusses the methods to reduce the error of automatic visibility observation，so as to further improve the quality of automatic visibility observation data.Keywords：ground observation；visibility；manual observation；automation目前，能見度自动化观测已经成为广东省各个气象观测站取得能见度数据的主流方式。

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MOR 通过对比阈值（ε）与能见度的直觉概念相联系。1924 年 Koschmieder，遵从 Helmholtz 提出将 0.02 作为ε的值，其他作者提出了别的数值。这些值从 0.0077 到 0.06， 或者甚至 0.2。对给定大气条件，较小的ε值得出较大的能见度估算值。对航空要求而言， 人们认为ε应大于 0.02，可取作 0.05，因为对于一个飞行员来说，相对于周围地域的目标 物（跑道标记）对比要比相对地平的目标物的对比低得多。常假设当观测者能看到和辨认 一个相地于地平的黑色目标物，目标物的视对比为 0.05，其解释下面将给出，由此得出在 MOR 的定义中把透射因数选为 0.05。 准确度要求在第一编第 1 章中讨论。 9.1.4 测量方法 能见度是一个复杂的心理——物理现象，主要受制于悬浮在大气中的固体和液体微粒 引起的大气消光系数；消光主要由光的散射而非吸收所造成。其估计值依从于个人的视觉 和对可见的理解水平而变化，同时受光源特征和透射因数的影响。因此，能见度的目测估 计值都是主观的。 当观测者估计能见度时，并不仅仅是取决于所理解的或应当理解的目标物的光度测定 的和尺度的特征，还取决于观测者的对比阈值。在夜间，取决于光源强度，背景照度，若 由观测者估计的话，还取决于观测者的眼睛对黑暗的适应能力和观测者的照度阈值。夜间 能见度的估计存在着特殊的问题。 9.1.1 节中夜间能见度的第一种定义是通过与昼间能见度 等效方式给出的，以保证在黎明和黄昏估计能见度时不出现人为变化。第二种定义具有实 际应用价值，尤其是对航空要求，但与第一种定义不同，通常得出不同的结果。两者显然 都是不精确的。 MOR 可以用仪器方法测量消光系数从而计算得出。于是能见度可由对比阈值和照度 阈值计算得出，或指定与它们一致的值。Sheppard(1983)指出： “严格的遵从（MOR 的） 定义应要求把具有适当光谱特性的发射器和接收器安置在可以分离的两个平台上，例如沿 铁路线，直到透射比为 5%。任何其它方法都只能给出 MOR 的估计值。 ” 然而，使用固定的仪器是在消光系数与距离相互独立的假设基础上的。一些仪器直接 测量衰减，另一些仪器测量光的散射，均用以得出消光系数。9.3 节中对这些方法进行了 说明。本章中有关能见度物理学的主要分析，对理解消光系数各种测量方法之间的关系以 及对用能见度测量的仪器的考虑是很有用的。 视觉——适光的和暗光的视觉 目测视觉基于人眼在可见光谱中相对于单色辐射的适当效率的测量。适光和暗光分别 指白天和夜间的情况。 修饰语适光指白天光照环境下，眼睛的适应状态。更精确地说，适光状态定义为具有 正常视力的观测者对光线射入视网膜中央凹（视网膜最敏感的中枢部分）的刺激所作出的 反应。在这种适应条件下，中央凹可区别出细微的清晰度和颜色。

能见度的观测1、教学内容本章主要介绍能见度和有效水平能见度的定义、能见度目标物（灯）的选择规定、能见度的观测和记录方法及能见度观测仪器的维护方法，并简要介绍影响能见度的因子。

2、教学要求本章总的要求是：了理解能见度的概念，准确测量能见度目标物（灯）参数，掌握能见度观测方法，了解能见度自动观测仪的工作原理。

3、本章重点知识点在本章的知识点中，重点是：能见度的观测方法。

1 概述能见度观测是气象站判断某些天气现象及强度的重要指标，其在保障航空和地面交通安全及大气污染研究方面发挥着重要作用。

能见度是表征气团特性的要素之一。

气层稳定时，气溶胶多分布在低层大气中，使能见度变坏；而当气层不稳定时，由于对流和乱流的作用，将水汽杂质带至高层，使近地层能见度变好。

所以，从能见度的好坏可以大致判断大气的稳定程度。

一般冷空气中因含水汽杂质少，能见度较好；暖空气中水汽杂质较多，能见度较差。

所以，根据能见度也可以大致判断气团的性质。

能见度的观测分目测和器测两种。

由于其主要受制于悬浮在大气中的固体和液体微粒决定的大气消光系数，其估计值依从于个人的视觉和对可见的理解水平而变化，同时受光源特征和透射因数的影响。

因此，能见度的目测估计值具有主观性2 能见度的定义和影响因子2.1 定义人们通常所说的能见度是指能够在水平和垂直方向看到的最远的距离，由于没有条件限制，反映的当时的状况也比较复杂。

气象上所用的能见度则是有条件的概念，它为了反映近地层大气的透明状况，规定了照度、目标物的大小和颜色、背景的颜色等，具体的概念有：气象光学视程、气象能见度、有效水平能见度等。

WMO规定能见度用气象光学视程表示。

气象光学视程是指白炽灯发出色温为2700K的平行光束的光通量在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。

气象能见度定义为：白天能见度是指视力正常（对比感阈为0.05）的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认的目标物（黑色、大小适度）的最大水平距离。

参考文献：
［１］张慧婵，陈浏．广州新机场目测和器测 能见度资料的对比分析【Ｊ】气象研究与 应用，２０１０（Ｓ２）：２３—１２５． 【２】２陈冬冬，施丽娟，李肖霞，等．天气现 象自动化观测现状调研叨．气象科技，

反应大气能见度的曲线，改善了要素对 河南农业２０１６年第５期（中）
农业气象
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于精细化预报和气象服务的需求。
（二）缺点 第一，能见度局地性很强，时空 变化大，相距几千米的两个地方，能 见度可能相差十几千米。前向散射式 能见度仪观测的只是观测场特定区域 的散射区气块的透明度，当大气中气 溶胶分布不均匀时，误差很大。第二， 前向散射式能见度仪观测代表性很差， 易受观测点非气象因素影响，在狭小 的采样区中，稍有干扰，观测数据就 可能发生显著变化，烟尘、小动物等 都会对观测数据造成很大影响。第三， 前向散射式能见度仪自身的稳定性、 观测精度也会造成一定的观测误差。 三、结语 鉴于气象能见度数据在观测要素 中的重要性，对人工观测能见度数据 和自动观测能见度数据进行对比分析 十分必要。各级气象台站在观测整点 能见度时，观测员可以人工目测得出 一个数据，然后对自动观测能见度数 据进行判别修正，减少数据与真实情 况的误差。（基金项目：常州市气象 局科研项目｛１５０９）资助）
人工观测能见度和器测能见度的特点及
各自局限性分析
林磊１丁文文１匡汉袢２马建萍１黄玲玲１ １．江苏省常州市金坛区气象局２１３２００；２．江苏省常州市气象局２１３０００