VAISALA前向散射儀與人工能見度觀測值對比分析

穆玉嬌 申輝 張靜 楊利蓉

(中國民航飛行學院新津分院,四川成都 611431)

VAISALA前向散射儀與人工能見度觀測值對比分析

穆玉嬌 申輝 張靜 楊利蓉

(中國民航飛行學院新津分院,四川成都 611431)

本文采用2013年9月至2014年5月的儀器觀測能見度數值與人工觀測能見度數值進行對比分析,探討在不同天氣條件影響下,前向散射儀測量的能見度數值與人工觀測數值的差異性和準確性。

能見度 前向散射儀 人工觀測 霧

1 引言

2013年8月新津機場引進并安裝VAISALA公司生產的前向散射儀，在近一個月的運行中，氣象人員發現該設備的能見度測量值與人工觀測值存在一定的差異；為了使VAISALA前向散射儀更好地運用在以后的氣象保障工作中，本文對儀器觀測能見度值與人工觀測能見度值進行對比分析，以評估這一新引進設備能見度測量值的準確性。

新津氣象臺目前采用的能見度觀測數值主要是人工目視觀測，由于在觀測過程中常因觀測員視覺、燈光光源特性和大氣透射因素等的差異而得到不同的結果；因此，能見度的任何目視估測都帶有主觀性。本文通過對比不同程度降水、霧、霾等天氣條件下能見度的人工觀測值和儀器測量值差異，以降低人工觀測的主觀誤差，提高能見度觀測的準確性。

2 不同降水影響下能見度對比

在不同降水條件下受低云、降水強度、降水時長等因素的影響，能見度變化程度不同；因此本文分別對不同降水條件下的能見度觀測值進行單獨對比。

圖1中，在毛毛雨天氣影響下，人工觀測與儀器觀測的能見度值存在一定的差異，主要出現在人工能見度觀測值為5KM，4KM和8KM處與儀器觀測值有明顯的差異，總體來說在有毛毛雨影響下儀器觀測的能見度值高于人工觀測。由于新津機場的小雨日數較多，本文選取小雨日數較多的3個月進行統計分析，從圖中可知人工觀測和儀器觀測的能見度值在小雨影響下基本保持一致，但在持續性小雨的影響下兩者有明顯差異，選取圖1中小雨影響下能見度差異較大的時間段進行數據統計對比可以得到表1，由表1可知在持續性小雨的影響下儀器觀測的能見度數值較人工觀測的數值低。在中雨影響下，人工觀測與儀器觀測的能見度值差異小。雷雨天氣對能見度的影響主要在于低云量和降水強度的變化較快，能見度的變化也快，圖1中人工觀測與儀器觀測前半部分保持一致，后半部出現明顯差異；從數據分析可知造成能見度觀測值差異的主要原因是降水強度的明顯變化以及人工觀測和儀器觀測的位置差異；2014年4月17日早上6點～9點的人工能見度觀測值為2.5KM、2.5KM、3KM和10KM，儀器觀測值為2.3KM、1.4KM、0.55KM和10KM，而6點～8點降水強度-TSRA、TSRA、+TSRA，09時降水結束；此外，VIASALA前向散射儀位于跑道中段距離地面2.5米，氣象臺觀測平臺位于機場辦公大樓四樓距離地面10余米，儀器在測量能見度時受地面水汽和強降水的共同影響造成能見度測量值低，而人工觀測主要根據固定的目標物測量能見度，因此造成人工觀測與儀器觀測的明顯差異。

3 其他常見天氣現象影響下能見度對比

新津機場能見度的變化和測量除了受降水的影響外，還有霧、霾、煙和低云等天氣現象也會造成場內能見度的變化，本文對常見的大霧、霾和煙這3種天氣現象進行對比分析得到圖2中的結果。

從圖2中可以看出，在大霧影響下人工觀測和儀器觀測的能見度差異主要在800M左右；這是由于人工觀測在低于1KM時對能見度的觀測和記錄以100M為增值和減值，且200M~800M之間的人工觀測能見度的目標物較少，因此，在大霧影響下人工觀測和儀器觀測差異較大，并且在能見度低于800M時，儀器測量的能見度值比人工測量值準確。在霾的影響下，人工觀測和儀器觀測所測得的能見度值存在較大差異，其主要原因在于氣象觀測員通過目視對霾的觀測存在較大的主觀性；新津機場氣象觀測員對霾觀測的主要依據是能見度低于10KM、地面相對濕度低于62%，即可定義為霾的出現。由圖2可知，在煙的影響下，人工觀測與儀器觀測的能見度值較為一致。