能见度天气现象地面状态的观测.PPT
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知识结构 一、能见度的观测 一、能见度的观测 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 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: 1.影响能见度的基本因子 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。 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。 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 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。 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。 3.水平能见度的观测 3.水平能见度的观测 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。 3.水平能见度的观测 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。 3.水平能见度的观测 3.水平能见度的观测 夜间由于光照条件限制,能见度观测最好是用发光物体作为目标物,根据灯光强度和距离,查出相应的能见距离。在无条件利用目标灯进行观测的情况下,则只能根据天黑前能见度的变化趋势,当时天气现象和气象要素的变化情况,结合实践经验加以估计。夜间观测能见度时,应在黑暗处停留至少五分钟,待眼睛适应环境后进行观测。凡是有条件的地方,均应在各方向选择一些固定的目标灯来作为观测能见度的依据。目标灯应选择位于开阔地带不受地方性烟雾影响的、灯光强度不变的、不带颜色的、没有灯罩的、白色的、孤立的点光源
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