天气现象地面状态的观测

3.水平能见度的观测
有效能见度：是指周围 视野中二分之一以上的范围 都能看到的最大水平距离。 记录时以千米为单位取小数 一位。
3.水平能见度的观测
1、选定目标物时，应尽可能以天空为背景； 2、大小适度，视角以0.5－5.0°之间为宜； 3、仰角不宜超过6°，以越接近水平方向越好； 4、颜色应当越深越好，而且亮度一年四季不变 或少变的； 5、浅色，反光强的物体不适宜选为目标物。 目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离 和目标物所在的方位，绘制能见度目标物分布图。
大气透明度
假如有一目标物， 其原有亮度为B，在通 过了距离为dx的混浊 空气后，亮度被减小 了dB，其在这段距离 的亮度改变率为 dB/B=-αdx，其中α 是大气的消光系数。 若光线在均匀的大气 中通过的路径为L时， 则有：
L dB B0 B 0 dx B
B e L B0
得出 亮度随α和L的增加按 指数规律减小，即大气中的 悬浮质粒越多，大气透明度 就越差，目标物的能见距离 也就越小。
眼睛的视觉性能
2.适光和暗光
适光和暗光分别指白天和夜间的情况。 适光指白天光照环境下眼睛的适应状态。更精确的说， 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。 夜间视觉视作是暗光的（以视网膜的视杆细胞取代中 央凹产生视觉），视杆细胞作为视网膜上的外围部分对颜 色和细微清晰度不敏感，但对低的光强度特别敏感。 暗光视觉需要长时间的适应过程，长达30分钟，而适 光视觉只需2分钟。
课 程 教 学 参 考 书
专业基础课 电子版 （第四版）
第三章 能见度、天气现象、 地面状态的观测
知识结构
1
2 3 能见度的观测 天气现象的观测 地面状态的观测
4
气象应用
一、能见度的观测
能见度就是能够看 到周围景物的程度，用 目标物的最大能见距离 来表示。 分为水平能见度、 垂直能见度、倾斜能见 度
3.水平能见度的观测
白天能见度的观测 如某一目标物轮廓清晰，但没有更远的或看 不到更远的目标物时，可据此酌情判定：目标物 的颜色，细微部分清晰可辨时，能见度通常可定 为该目标物距离的五倍以上；目标物的颜色，细 微部分隐约可辨时，能见度可定为该目标物距离 的二倍半到五倍；目标物的颜色，细微部分很难 分辨时，能见度可定为大于该目标物的距离，但 不应超过二倍半。
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， 灯光三乱，都不 算“能见”。
一、能见度的观测
1.影响能见度的基本因子 2.适光和暗光 3.水平能见度的观测 4.气象光学视程的仪器测量
1.影响能见度的基本因子
1.大气透明度 2.目标物和背景的属性 3.眼睛的视觉性能
1.影响能见度的基本因子
一、能见度的观测
在气象上，它可以用来了解大气 稳定度，判别气团属性 在环保方面，它能反映出大气 污染的一些基本状况 在国防和国民经济建设方面， 它是保证航空、航海、交通运输安 全的一个重要因素
所谓“能 见”，在白天是 指能够看到和辨 认出目标物的轮 廓和形体；在夜 间是指能清楚地 看见目标灯的发 光点。
在沙漠、草原、海岛或其它地物稀少的地区， 可采用人工设 置目标物，并视其清晰程度来判定能 见度。人工设置的目标物，一般多用来估计1.０千米 以内的能见度，其大小要适度，材料因地制宜(木板、 土墙、水泥预制件等)，向着观测点的一面应涂成黑 色，以与天空背景有清楚的对比。 靠近海(湖)岸的站或海岛站，其朝向海(湖)方 向的能见度，还可以水天线(即海、天相接的线)的清 晰程度。
目标物和背景的属性
1.影响能见度的基本因子
当K＝0时，即目标物与背景亮度完全一样，就无法 从背景上区别出目标物来。但由于人眼镜的视觉性能， 实际上等不到 K＝0，而是当K小到某一数值ε后，人眼 对亮度对比就已经感觉不到了，此时，目标物已不能见 了。我们把人眼开始不能从背景上再感觉到目标物时的 亮度对比的最小值称为 “对比视感阈” ，用ε来表示。 当K≥ε时，目标物能见，否则，目标物不能见。K＝ε 为临界状态。 对比视感阈ε与外界照度有关，照度减小时，ε就 增大；对比视感阈ε与目标物的视角有关，当视角小于 临界值 0.5°时，ε值要增大。一般说来，具有正常视 力的人，在野外观测条件下，ε的平均值约为0.02。
白天能见度的观测
3.水平能见度的观测
千米
能 见 度 目 标 分 布 图
50.0 远山58.0 20.0 10.0 5.0 2.0 1.0 0.5 0.2 0.1 松树0.5 电杆0.1
山亭6.3
双峰山18.4
牌楼1.6
仓库0.7
礼堂门灯1.0
铁桥9.6
0.1 路灯0.5 柏树0.2 0.2 红星楼1.4 0.5 古塔4.2 1.0 2.0 5.0 城楼8.0 10.0 20.0 50.0 巷灯6.4 三峰山35.0 水塔0.2
1.影响能见度的基本因子
“属性”是指目标物和背景的大小、形状、色彩、亮度等特性。 设目标物 的亮度为B0 ， 背景亮度为B， 亮度对比值 K 定义为：目 标物亮度B0与 背景亮度B 的 绝对差与其中 大者之比。 当 当 B0 ＞B时 B0 ＜B时 K＝（B0－B)/B0 K＝（B－B0)/B
0≤K≤1。若B0＝B，则K＝0， 此时，目标物和背景融合在一起， 则无法辨认目标物；若B0＝0，或 B＝0，则K＝1，目标清晰可见。
3. 水平能见度的观测
1.气象能见度 2.有效能见度 3.观测方法 （1）白天能见度的观测 （2）夜间能见度的观测
3.水平能见度的观测
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。
3.水平能见度的观测
气象能见度是指视力 正常的人，在当时天气条 件下，能够从天空背景中 看到和辨认出目标物（黑 色，大小适度）的最大水 平距离； 夜间则是能看到和确 定出一定强度灯光的最大 水平距离。
绘图方法：一 般是先产纸上画九 个同心圆。圆心代 表观测点，自近而 远地每圈分别代表 0.1、0.2、0.5、 1.0、2.0、5.0、 10.0、20.0、50.0 千米的距离。然后 把所有目标物，以 其简略图形或编号 按其所在方位、距 离分别标在相应的 位置上。
3