气象观测方法与能见度测量详解

"气象仪器和观测方法指南 第9章能见度的测量" 在气象学中，能见度是一个至关重要的参数，它涉及到交通安全、飞行管制、天气预报等多个领域。第9章“能见度的测量”详细阐述了这一概念及其测量方法。能见度的定义基于人工观测者对周围环境的视觉评估，但这个过程受到多种主观和物理因素的影响。为了提供更准确的测量，气象光学视程（MOR）的概念被引入，这是一个客观的测量大气透明度的方法。 气象光学视程是通过特定条件下的光束传播来定义的，即色温为2700K的白炽灯光束在大气中减弱至初始光通量的5%时所经过的距离。这种光通量的测量遵循国际照明委员会（CIE）的光度测量标准。能见度的分类包括白天和夜间的气象能见度。白天能见度取决于目标物在雾或天空散射光背景下的可见性和可辨识性，而夜间能见度则考虑了假想的日间光照条件或中等强度发光体的可见性。 空气光是影响能见度的重要因素，特别是对于白天的观测。这是由于大气中悬浮粒子和分子对太阳和天空光的散射，使得从远处目标物反射到观察者眼中的光线增加，导致目标物与背景难以区分。为了量化这些光学效应，国际电子技术委员会（IEC）定义了四个光度测量量：光通量、发光强度、光亮度和照度。 - 光通量（Luminous flux）表示辐射通量按照国际照明委员会标准转化为人眼感知的光能量，单位为流明（lm）。 - 发光强度（Luminous intensity）是在单位立体角内的光通量，单位为坎德拉（cd）或流明每球面度（lmsr-1）。 - 光亮度（Luminance）是单位面积上的发光强度，衡量物体表面发光的强弱，单位为坎德拉每平方米（cd/m²）。 - 照度（Illuminance）是单位面积接收到的光通量，反映环境光照程度，单位为勒克斯（lx）。 这些基本的光度量为理解和测量能见度提供了理论基础，也是气象观测站和自动化设备进行能见度测量的关键依据。通过对这些参数的精确测定，可以更准确地评估大气条件，进而为各种实际应用提供可靠的气象数据。