大气探测学能见度知识点

大气探测学

第3章能见度的观测

1、能见度主要受悬浮在大气中的固体和液体微粒引起的大气消光的影响。其估计值依赖于个人的视觉和对“可见”的理解水平，同时受光源特征和透射率的影响。

2、能见度概念得到广泛应用，一是因为它是表征气团特性的要素之一，二是因为它是与特定判据或特殊应用相对应的一中业务性参量。

3、一般意义上的能见度，是指目标物的能见距离，即观测目标物时，能从背景上分辨出目标物轮廓和形体的最大距离。当能从背景上分辨出目标物轮廓和形体时，通常称目标物“能见”。

4、目标物的最大能见距离有两种定义法。一种是消失距离，它是指当观测者逐渐退离目标物，直至目标物从背景上可以辨别时的最大能见距离。另一种是发现距离，它是指当观测者从远处逐渐走近目标物，直至将目标物从背景上辨认出来时的最大能见距离。

5、目标物的消失距离要比发现距离大。

6、按照观测者与目标物的相对位置，能见度分为水平能见度、垂直能见度和倾斜能见度。

7、垂直能见度和倾斜能见度对地面向上观测云或其他空中目标物以及从空中向下观测目标物有影响。

8、能见度影响因子：目标物的背景的亮度对比、观测者的视力—对比视感阈（白天）、大气透明度。

9、目标物和背景的色彩不同也影响到能见与否，但色彩的感觉只有在足够的光亮度条件下才能产生。亮度对比相对于色彩对比在目标物识别中显得更重要，是起决定作用的因素。10、最小亮度的对比值叫做人眼的对比视感阈，取决于两个因素：视场内照明情况，即场光亮度；目标物视张角。场光亮度越低，目标物视张角越小。白天，对比视感阈变化不大，黄昏时，对比视感阈迅速增大。

11、柯什密得提出将0.02作为正常视力的人，在白昼野外，观测比较大的物体（如视张角大于0.5°）时的对比视感阈值，此值对应于消失距离值。而对应于发现距离，对比视感阈可取为0.05。

12、在白天光照条件下眼睛的感光效率在波长为550nm时达到最大值。在夜间暗光条件下，最大感光效率与507nm波长相对应。

13、大气透明程度是影响能见度的主要因子。

14、大气中气体分子及悬浮微粒通过散射、吸收及反射等机制对光起衰减作用，导致目标物固有亮度减弱，这一现象称之为物光减弱。

15、空气元对场入射光的散射，使空气层本身有了亮度，从而使空气层像一层亮纱附加在目标物上，使目标物亮度增强，这一现象称之为气幕光增强。

16、纯大气分子影响时，最大能见度可达277km，而在雾和沙尘暴天气中的能见度可低达几十米，甚至只有几米。

17、目标物的能见与否与目标物和背景的亮度对比有关。由于大气中分子和悬浮微粒的影响，人眼见到的目标物亮度（称之为视亮度）与目标物固有亮度是不一样的，同样，背景的视亮度与其固有亮度也不同。

18、气幕光的强度随着水平空气柱长度的增加而增加，当空气柱为无穷长时，此时气幕光的强度就是水平天空的视亮度。

19、目标物视亮度是目标物固有亮度经空气层衰减后的亮度与目标物至观测者之间的空气层所产生的气幕光亮度之和。

20、当人远离目标物时，不论其固有亮度多大，它的视亮度会逐渐趋近于水平天空的亮度，最后这目标物消失于水平天空背景之中。而且空气愈浑浊，最后消失所需的距离愈短。

21、科希米得定律：表示了以天空为背景的目标物视亮度对比随距离衰减的规律。

22、当以天空为背景的目标物视亮度对比衰减使得其等于人眼对比视感阈时，相应的距离就称为该目标物的最大能见距离。

23、WMO规定，白天气象能见度是指正常视力的观测者相对于雾、天空等散射光背景下观测时，一个安置在地面附近的适当尺度大小的黑色目标物能被看到和辨认出的最大距离。

24、当看到目标物却不能辨认出它是什么时，并不能算是“能见”。

25、民航规定的最大能见距离要比气象上规定的最大能见距离偏低约30%。

26、由于测站周围各方向能见距离有可能不一致，应记录有效能见度值，即观测点周围一半以上范围内都能达到的最大能见距离。

27、选择目标物时，应尽量选择以靠近地平线的天空为背景的固定的黑色或接近黑色的物体，颜色愈暗愈好，应尽量避免使用浅色、光亮耀眼的物体或以大地为背景的物体。

28、通常视张角应在0.5°~5°之间，目标物的仰角不宜过高，一般小于6°。某些山区站，由于条件限制，可以放宽到小于11°。

29、如果目标物的背景为地物，如山脉、森林等，则目标物与背景之间的距离至少应是目标物与观测点之间距离的一半。

30、在沙漠、草原、海岛或其他地物稀少的地区，可人工设置目标物，材料因地制宜，可采用木板、土墙、水泥预制件等，向着观测点的一面涂以黑色。

31、当目标物不是视角0.5°~5°的黑色目标物时，可参照下表进行修正。将观测的目标物的最大距离除以能见度系数，即可估计能见度大小。

表3.2 某些情况的能见度系数

目标

木建筑物

（房屋板棚、木架）

红砖建筑物

白砖建筑物

针叶树

背景

森林地面雪有云天空

森林草地有云天空

森林草地有云天空

草地沙地地面雪有云天空

能见度系数

0.89 0.55 0.99 0.97

0.76 0.74 0.98

0.89 0.78 0.94

0.52 0.72 0.57 0.97 0.99

表3.3 不同视角目标的能见度系数视角（″）

20以上

15

12

9

6

3

2

能见度系数

1.00

0.94

0.90

0.84

0.77

0.60

0.50

32、如果在一定高度的观测点上，刚好能看清天水线，则该方向的能见度即等于天水线至观测点的距离；如果天水线很清晰，应该判定该方向的能见度大于天水线至观测点的距离；如果天水线模糊或看不见，应该判定能见度小于天水线至观测点的距离。

表3.4 观测点高度与天水线至观测点距离之间的关系

观测点高度（m）

1

2

3

4

5

6

7

8

天水线距离（m）

3600

5000

6200

7100

8000

8700

9400

10100