新型自動站能見度與視程障礙現象分析

劉敏

摘 要：在社會大眾對氣象狀況關注度日益增高和群眾對于氣象的需求日益增多的大背景之下，大家逐漸意識到氣象狀況已然成為影響社會和經濟發展的重要因素之一。近年來，氣象科技體系和氣象服務都在不斷進步與完善，相關氣象部門一直致力于讓氣象技術朝更好的方向邁進，新型氣象站也隨之遍布全國，成為了氣象發展的主力，能見度儀也在各個新型自動站開始業務化運行，在促進氣象事業的發展過程中起著舉足輕重的作用。能見度儀能適應各種惡劣的天氣狀況，精準的測量大氣透明程度和大氣渾濁程度，還可以在一些特定情況下測量空氣污染程度。本文從能見度的探測原理著手，通過對能見度的計算方式、數據定義、人工觀測值對比等方面進行總結歸納，結合實際情況和相關案例，對新型自動站能見度與視程障礙現象進行具體的分析。

關鍵詞：能見度；新型自動站；視程障礙現象；分析研究

能見度是觀測氣象狀況時一項重要的測量數值，在各方面高速發展的當今社會，能見度對于交通運輸、建筑工程、電氣供給和人們的出行、游玩等日常生活都起著至關重要的作用，低能見度會嚴重影響社會的安定和人們的生活。因此，能見度的探測不僅對于氣象的研究有著重大的意義，對于國家的發展、社會的安定和人民的生活也起著重要的作用。近年來，隨著氣象觀測技術的不斷進步，新型自動站的運行加速了氣象觀測自動化的腳步，同時新型自動站也開始采用能見度自動測量的方法，逐漸取代了傳統的人工測量。湖北省襄陽市南漳縣氣象局近年一直致力于發展能見度的測量項目，避免低能見度造成的視程障礙現象影響正常的社會秩序以及人身安全。

一、能見度的研究意義

能見度是映射空氣污染狀況的重要指標之一，受溫度、風速、氣壓、濕度等多種氣象因子影響，與人們的日常生活息息相關。大氣能見度影響廣泛，從某種程度來說，大氣能見度的優劣直接決定了人們的生活質量。大氣能見度的研究對于農業生產以及人們的日常生活有著重大的意義。眾所周知，出現低能見度或者霧霾嚴重的惡劣天氣時，會嚴重影響農業生產、道路交通、航空運輸以及人身安全等。在低能見度的情況下，交通事故的出現概率會大大增加，當能見度低于兩千米時，飛機便不可起飛，公路交通事故也會迅速增多。近年來，由于低能見度導致的霧類、吹雪類、煙塵類和沙塵類視程障礙現象已經造成了多起交通事故。準確測量研究大氣能見度及其變化趨勢，避免低能見度造成的視程障礙現象能夠有效保證出行安全、優化大氣環境、減少氣象災害。惡劣的能見度會給社會和人民群眾帶來許多不便和危害，因此，加大對能見度監測力度以及低能見度造成的視程障礙現象的研究力度具有不可忽視的意義。

二、能見度的測量原理

氣象狀況關系到人類的生存與發展，受到國際社會的普遍關注，同時氣象變化對農業的影響更是國際社會、各國政府和各界關注的熱點和焦點。能見度的評估是氣象觀測的重要部分之一，也是國家大力支持發展的領域和提升氣象水平的重要方向。能見度是由人工測量者定義的，其目的是為了反映氣象狀況，因滿足氣象學和天氣學的需求，在氣象學中被廣泛應用。如今大氣能見度已經被廣泛應用于評估大氣環境和氣象狀況。能見度的測量和評估受到很多因素的影響，例如大氣消光系數、光的散射、大氣中的固體顆粒、光源特征以及測量人員的照度閾值等，因此，能見度的測量數值具有較高的主觀性。能見度測量儀是由透射儀、單光路前向散射儀、雙光路前向散射儀、發射器、接收器、控制箱等幾個部分構成。目前，各個氣象站廣泛選擇的是散射能見度儀，這種能見度測量儀器具有精準度高、誤差小、測量范圍廣泛和不受大霧等惡劣天氣的影響等優點。能見度可劃分為白天氣象能見度和夜間氣象能見度，該數值由氣象光學視程（MOR）表示，通過能見度測量儀可以測出消光系統，然后使用能見度估量的基本方程Bouguer Lambert定律計算得出準確的能見度數值。

三、視程障礙類天氣現象

視程障礙現象危害甚廣，例如威脅飛機的起飛和著陸安全、道路的交通安全以及人民群眾的日常出行安全等等。據統計數據顯示，每年由于視程障礙現象造成的交通事故占據所有氣象災害而導致的事故的百分之四十八。因為大霧、霾、沙塵、浮塵、雨水、雪暴等氣象現象的影響，造成大氣渾濁，污染了大氣環境，使能見距離大幅度削弱，這種能見度遭到破環的現象稱之為視程障礙現象。視程障礙類天氣現象主要可分為四類，分別是霧類、吹雪類、煙塵類和沙塵類。霧中包含許多微小的冰晶和水滴顆粒，對可見光具有散射的作用。霧顆粒的大小以及霧滴的濃度都會對大氣能見度產生影響，即使是輕霧也可以削弱大氣能見度，在大霧之中，大氣能見度更是會明顯降低；吹雪分為低吹雪和高吹雪，所及高度小于兩千米的被稱為低吹雪，高于兩千米的屬于高吹雪，吹雪類視程障礙可以嚴重降低可見度，低吹雪和高吹雪混合會形成雪暴，更會大幅度降低大氣可見度；煙霧主要來源于工業區和居民區的大量煙粒匯集而產生的，煙霧大多匯集在逆溫層，如果風速過大將會破環逆溫層，煙霧就會在空中擴散，造成大氣能見度僅為五千米甚至尚達不到五千米；沙塵是由于沙粒與風共同作用形成的天氣現象，近年來，因為濫砍濫伐造成水土流失嚴重，再加上全球變暖導致許多地區溫度上升，使得沙塵災害愈發嚴重，災害強度和頻度均明顯增大，揚沙、浮塵等視程障礙嚴重影響了大氣可見度。

四、結語

能見度的監測預報對于氣象事業的發展有著重要的意義，能見度影響著交通運輸、電力供應和人民群眾的日常出行以及人身安全，氣象人員應該全力投入到能見度的監測工作之中，避免因為能見度低導致霧類、吹雪類、煙塵類和沙塵類四大類視程障礙天氣現象頻發威脅群眾的人身安全以及影響國家和社會的發展。近年來，湖北省襄陽市南漳縣氣象局始終致力于發展大氣能見度項目，氣象人員最初接觸能見度監測項目時，對其測量儀的測量原理、計算方式、數據分析以及視程障礙現象的判別都不甚熟悉，而如今已經能夠熟練的運用測量儀，對能見度進行精確的監測分析，相信在廣大氣象工作人員的共同努力之下，能見度監測項目的發展一定會更進一步。

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