能见度观测教案

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1、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

2、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

3、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至啲最远的距离，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岀色温为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

4、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。实际上也是气象光学视程。夜间能见度是指：(1)假定总体照明增加到正常白天水平，适当大小的黑色目标物能被看到和辨认出的最大水平距离。(2)中等强度的发光体能被看到和识别的最大水平距离。所谓〃能见〃，在白天是指能看到和辨认出目标物的轮廓和形体；在夜间是指能清楚看到目标灯的发光点。凡是看不清目标物的轮廓，认不清其形体，或者所见目标灯的发光点模糊，灯光散乱，都不能算〃能见〃由于各种因素的影响

5、，台站四周大气透明度往往不一致，使各个方向的水平能见距离产生差异。为了表示台站周多数能见距离，人工观测能见度时,则以有效水平能见度为准。还有最小能见度冶站四周视野范围内能见到的最小的距离。一般在能见度小于lkm时观测。所谓有效水平能见度，是扌旨四周视野中二分之一以上的范围里都能看到的目标物的最大水平距离,简称”能见度〃（在后述章节中，凡没有特殊标明的都指有效水平能见度）o各方向能见度相同时，则任何一方的能见度就是有效水平能见度。各方向能见度不相同时，按照能见度的实际情况划分为若干区域,要求每个扇形区

6、域内能见度基本一致，然后将扇形区的能见度数值由大至小依次排列,并按这种顺序将各扇形区所占的面积或角度相加起来，直到刚好大于四周面积的1/2为止。然后从相加的区域中，挑出能见度数值最小的即为有效水平能见度。2.2记录规定（1）人工目测能见度：以千米（km）为单位，取一位小数,第二位小数舍去,不足0.1km记0.0。（2）仪器测量能见度：以米（m）为单位，取整数。2.3影响能见度的因子影响能见度的主要因子有大气透明度、目标物和背景（指地平天空背景）的亮度对比和观测者的视觉感应能力。（1）大气透明度大气透

7、明度是影响能见度的直接因子。气层中所含的空气分子和气溶胶粒子能够削弱透过大气层的光线的能量，空气中水汽杂质愈多，愈混浊，能见度就愈差；反之，能见度就愈好。因此，大气及其所含杂质对阳光的散射和吸收是决定大气透明度的基本因素。例如：雾、霾、沙尘暴等天气。(2)目标物和背景的亮度对比由于能见度是根据目标物的〃能见〃与〃不能见"来确定的，因此，就受到目标物的大小、形状、色彩和亮度以及背景色彩和亮度的影响。地平天空背景亮度是由沿观测者视线的大气散射的空气光产生的。设目标物亮度为厶，地平天空背景亮度为人，则对于

8、白天气象能见度，目标物与背景间的亮度对比值C为：厶-屮=0,C=1IB=IT9C=0c=1B□□若目标物比地平天空背景暗，则C为负值，特别地，若目标物是黑色的(“=0)，则C=lz此时目标物最清晰。当目标物与地平天空背景亮度一致，即厶二“时，C二0,此时目标物和背景融合，在背景衬托下不能辨别目标物。C值与目标物和背景本身亮度的绝对值无关，不论它们的亮度多大,目标物并不一定能见。只有它们的亮度对比值C的大小，才能决定目标物的能见与否。对于夜间气象能见度，夜间作为能见度标