新型自动站能见度与视程障碍现象分析

刘敏

摘 要：在社会大众对气象状况关注度日益增高和群众对于气象的需求日益增多的大背景之下，大家逐渐意识到气象状况已然成为影响社会和经济发展的重要因素之一。近年来，气象科技体系和气象服务都在不断进步与完善，相关气象部门一直致力于让气象技术朝更好的方向迈进，新型气象站也随之遍布全国，成为了气象发展的主力，能见度仪也在各个新型自动站开始业务化运行，在促进气象事业的发展过程中起着举足轻重的作用。能见度仪能适应各种恶劣的天气状况，精准的测量大气透明程度和大气浑浊程度，还可以在一些特定情况下测量空气污染程度。本文从能见度的探测原理着手，通过对能见度的计算方式、数据定义、人工观测值对比等方面进行总结归纳，结合实际情况和相关案例，对新型自动站能见度与视程障碍现象进行具体的分析。

关键词：能见度；新型自动站；视程障碍现象；分析研究

能见度是观测气象状况时一项重要的测量数值，在各方面高速发展的当今社会，能见度对于交通运输、建筑工程、电气供给和人们的出行、游玩等日常生活都起着至关重要的作用，低能见度会严重影响社会的安定和人们的生活。因此，能见度的探测不仅对于气象的研究有着重大的意义，对于国家的发展、社会的安定和人民的生活也起着重要的作用。近年来，随着气象观测技术的不断进步，新型自动站的运行加速了气象观测自动化的脚步，同时新型自动站也开始采用能见度自动测量的方法，逐渐取代了传统的人工测量。湖北省襄阳市南漳县气象局近年一直致力于发展能见度的测量项目，避免低能见度造成的视程障碍现象影响正常的社会秩序以及人身安全。

一、能见度的研究意义

能见度是映射空气污染状况的重要指标之一，受温度、风速、气压、湿度等多种气象因子影响，与人们的日常生活息息相关。大气能见度影响广泛，从某种程度来说，大气能见度的优劣直接决定了人们的生活质量。大气能见度的研究对于农业生产以及人们的日常生活有着重大的意义。众所周知，出现低能见度或者雾霾严重的恶劣天气时，会严重影响农业生产、道路交通、航空运输以及人身安全等。在低能见度的情况下，交通事故的出现概率会大大增加，当能见度低于两千米时，飞机便不可起飞，公路交通事故也会迅速增多。近年来，由于低能见度导致的雾类、吹雪类、烟尘类和沙尘类视程障碍现象已经造成了多起交通事故。准确测量研究大气能见度及其变化趋势，避免低能见度造成的视程障碍现象能够有效保证出行安全、优化大气环境、减少气象灾害。恶劣的能见度会给社会和人民群众带来许多不便和危害，因此，加大对能见度监测力度以及低能见度造成的视程障碍现象的研究力度具有不可忽视的意义。

二、能见度的测量原理

气象状况关系到人类的生存与发展，受到国际社会的普遍关注，同时气象变化对农业的影响更是国际社会、各国政府和各界关注的热点和焦点。能见度的评估是气象观测的重要部分之一，也是国家大力支持发展的领域和提升气象水平的重要方向。能见度是由人工测量者定义的，其目的是为了反映气象状况，因满足气象学和天气学的需求，在气象学中被广泛应用。如今大气能见度已经被广泛应用于评估大气环境和气象状况。能见度的测量和评估受到很多因素的影响，例如大气消光系数、光的散射、大气中的固体颗粒、光源特征以及测量人员的照度阈值等，因此，能见度的测量数值具有较高的主观性。能见度测量仪是由透射仪、单光路前向散射仪、双光路前向散射仪、发射器、接收器、控制箱等几个部分构成。目前，各个气象站广泛选择的是散射能见度仪，这种能见度测量仪器具有精准度高、误差小、测量范围广泛和不受大雾等恶劣天气的影响等优点。能见度可划分为白天气象能见度和夜间气象能见度，该数值由气象光学视程（MOR）表示，通过能见度测量仪可以测出消光系统，然后使用能见度估量的基本方程Bouguer Lambert定律计算得出准确的能见度数值。

三、视程障碍类天气现象

视程障碍现象危害甚广，例如威胁飞机的起飞和着陆安全、道路的交通安全以及人民群众的日常出行安全等等。据统计数据显示，每年由于视程障碍现象造成的交通事故占据所有气象灾害而导致的事故的百分之四十八。因为大雾、霾、沙尘、浮尘、雨水、雪暴等气象现象的影响，造成大气浑浊，污染了大气环境，使能见距离大幅度削弱，这种能见度遭到破环的现象称之为视程障碍现象。视程障碍类天气现象主要可分为四类，分别是雾类、吹雪类、烟尘类和沙尘类。雾中包含许多微小的冰晶和水滴颗粒，对可见光具有散射的作用。雾颗粒的大小以及雾滴的浓度都会对大气能见度产生影响，即使是轻雾也可以削弱大气能见度，在大雾之中，大气能见度更是会明显降低；吹雪分为低吹雪和高吹雪，所及高度小于两千米的被称为低吹雪，高于两千米的属于高吹雪，吹雪类视程障碍可以严重降低可见度，低吹雪和高吹雪混合会形成雪暴，更会大幅度降低大气可见度；烟雾主要来源于工业区和居民区的大量烟粒汇集而产生的，烟雾大多汇集在逆温层，如果风速过大将会破环逆温层，烟雾就会在空中扩散，造成大气能见度仅为五千米甚至尚达不到五千米；沙尘是由于沙粒与风共同作用形成的天气现象，近年来，因为滥砍滥伐造成水土流失严重，再加上全球变暖导致许多地区温度上升，使得沙尘灾害愈发严重，灾害强度和频度均明显增大，扬沙、浮尘等视程障碍严重影响了大气可见度。

四、结语

能见度的监测预报对于气象事业的发展有着重要的意义，能见度影响着交通运输、电力供应和人民群众的日常出行以及人身安全，气象人员应该全力投入到能见度的监测工作之中，避免因为能见度低导致雾类、吹雪类、烟尘类和沙尘类四大类视程障碍天气现象频发威胁群众的人身安全以及影响国家和社会的发展。近年来，湖北省襄阳市南漳县气象局始终致力于发展大气能见度项目，气象人员最初接触能见度监测项目时，对其测量仪的测量原理、计算方式、数据分析以及视程障碍现象的判别都不甚熟悉，而如今已经能够熟练的运用测量仪，对能见度进行精确的监测分析，相信在广大气象工作人员的共同努力之下，能见度监测项目的发展一定会更进一步。

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