主導能見度、MOR和跑道視程的對比分析

陳燕珠

摘 要：能見度是判斷飛行條件簡單與復雜的依據之一，也是決定機場開放與關閉的條件之一同時也是決定航空器起降采用目視飛行規則或儀表飛行規則的依據之一。本文淺談氣象主導能見度、氣象光學視程和跑道視程，并對他們的不同進行對比分析。

關鍵詞：能見度;跑道視程;對比分析

1 主導能見度的定義

目前，我國民航地面氣象的能見度觀測包括主導能見度、氣象光學能見度（MOR）、跑道視程（RVR）的觀測。主導能見度是指觀測到的達到或超過四周一半或機場地面一半都能達到的最大水平能見距離。

2 氣象光學視程的定義

氣象光學視程（Meteorological optical range簡稱MOR）是指由白熾燈發出的色溫為2 700 K的平行光束的光通量在大氣中削弱至初始值的5%所通過的路徑長度。其中，色溫是照明光學中用于定義光源顏色的一個物理量。即把某個黑體加熱到一個溫度，其發射的光的顏色與某個光源所發射的光的顏色相同時，這個黑體加熱的溫度稱之為該光源的顏色溫度，簡稱色溫。其單位用“K”（開爾文溫度單位）表示。

MOR的測量原理主要是依據對大氣消光系數的精準測量。根據柯西米德（Koschmieder）原理，MOR與消光系數、視覺對比感閾、背景光亮度有關。即對于水平天空為背景的黑色目標物，目標物和背景亮度對比可表示為：

式中r為目標物與觀察者的距離;為大氣消光系數;為視覺對比閾值。對于正常視力的人而言，通常白天的視覺對比感閾為0.02，而對航空而言，世界氣象組織（WTO）和國際民航組織（ICAO）均采用0.05作為閾值，即：

因此得出：

在無人值守的情況下，可以將氣象光學視程（MOR）作為能見度使用。

3 跑道視程的定義

跑道視程（runway visual range 簡稱RVR），在國際民用航空公約附件三-《國際航空氣象服務》中，對RVR是這樣定義的：在跑道中線，航空器上的飛行員能看到跑道面上的標志或跑道邊界燈或中線燈的距離。所謂標志，是指為了表示跑道中心線或接地線用白漆在跑道表面劃出的標志。一般來說，RVR是指飛機的接地地點看到的能見距離。但是實際上是不可能到跑道中間去觀測的，這就必須取一個能代替地點的位置，使測量出的能見距離盡可能和接地地點測量的一致，國際民航組織建議這個位置應是在離跑道中線一側不超過120米處但不小于90米。代表接地地帶的觀測，其觀測位置應沿跑道，離入口處向內約300米;代表跑道中間地段和較遠地段的觀測位置，應為于沿跑道入口處約1 000米到1 500米（跑道中間地帶），跑道停止端向內約300米。且測量RVR的大氣透射儀傳感器發射和接收鏡頭相對跑道高度約2.5米;測量RVR的前向散射儀發射和接收光路交叉點的高度相對跑道高度約2.5米。

4 對比分析

4.1 RVR和主導能見度的對比

（1）主導能見度應當在觀測平臺或觀測場以能見度觀測的方法確定。當觀測人員在規定高度以上的觀測平臺觀測時，應當將觀測到的主導能見度修正到機場地面水平方向的主導能見度。跑道視程采用RVR探測儀器對距機場跑道面約2.5米高度上的RVR進行觀測。

（2）RVR是在跑道接地地帶探測的，其方向與跑道平行。氣象主導能見度是在固定的觀測點（一般不在跑道附近）人工目測的，且與觀測員當時生理、心理和工作經驗等因素有關。因此，兩者存在差異是正常的。當自動觀測設備能夠輸出主導能見度值時，可以將該設備輸出的主導能見度值作為確定主導能見度的參考。

（3）白天RVR的目標物是跑道及其跑道面上的標志，它們的形狀、大小和顏色是固定的;氣象能見度目標物的形狀、大小和顏色不盡相同。夜間，RVR的目標燈是跑道中線燈和邊線燈，且光強可以調節;氣象能見度則利用周圍原有的燈光，其顏色、光強有隨意性，且光強不能調節。

（4）由于RVR是通過儀器測量計算后的值，當儀器窗口鏡面污染時，就可能導致RVR值偏低。當出現霧的分布不是均勻的，RVR探測儀的采樣體也會可能影響RVR的估算值。我們沿海地帶經常出現平流霧、碎片霧，當它們覆蓋在探測儀周圍時，儀器顯示的RVR值可能很差，而同一時間跑道上的能見度可能很好。此種情況下的RVR值與氣象能見度會有很大差異。

4.2 MOR與RVR的對比

（1）MOR的尺度0～70千米，對于民用航空來說，上限是10千米。而根據ICAO相關報告建議，跑道視程RVR應當按儀器實際顯示的數值記錄正在使用的跑道接地地帶的RVR。當RVR值小于50米時，記錄為M50，當RVR值大于2 000米時，記錄為P2 000。

（2）RVR是在求出消光系數的基礎上，也就是在測量出MOR數值后，再參照背景亮度和跑道燈光級數計算得出。在白天不開跑道燈時，使用柯西米德定理（），在夜間開跑道燈時，使用阿拉德定理（），式中：R為跑道視程;T為大氣透明度;b為基線長度;為照明閾值，與背景亮度有關;I為跑道燈光強度，通常分為1%、3%、10%、30%、100%五個等級，其中3、4、5級所對應的燈光強度為500 cd、2 500 cd、10 000 cd。因此可以將RVR理解為MOR數據經過處理后得到的新數據，RVR的數據源是MOR，但因為計算中涉及其他因素，兩者經常存在差異，更不可相互替代。

4.3 對比結論

通過分析，可以得出的結論是：RVR>=MOR;通常情況下，無燈光時VIS>=RVR>=MOR;有燈光時RVR>=VIS>=MOR。當不同方向上的能見度差異較大時，VIS、RVR與MOR的差值也較明顯。當VIS值與RVR值差值異常時，需要觀測員和氣象設備機務員到跑道上進行能見度觀測，以判定這種差異是由于局部天氣還是設備問題引起的。值得注意的是：跑道視程探測設備是II類和III類機場所必須的設備，對于航空公司而言最重要的還是RVR數據。

5 結束語

能見度是飛行安全的一個重要參數，低能見度始終是航空氣象工作的重點。觀測員在工作中應嚴格遵守工作流程，經常進行對比觀測，數據對比，以便及時發現關鍵數據異常，即時通報，確保數據及時準確，更好為飛行安全服務。設備維護人員應做好氣象能見度探測設備的日常保養，例行維護，零備件管理及故障處理，及時有效處理故障，確保RVR數據的正常使用。氣象、塔臺、機場控制臺等直接與飛行安全有關的單位了解掌握氣象能見度和跑道視程之間的差異，可以準確為航空飛行提供所需的能見度數據，確保空中交通順暢和飛行安全。

參考文獻：

[1]World Meteorological Organization 1990a：Guide on Meteorological Observation and Information Distribution Systems at Aerodromes WMO-NO.731，Geneva.

[2]世界氣象組織，《氣象儀器觀測方法指南》，第8版，國家氣象局氣候監測應用管理司，氣象出版社，1983：236-251.

[3]國際民用航空公約附件三-《國際航空氣象服務》.

[4]民用航空氣象地面觀測規范[S].2019年2月28日，第四章.

[5]民用航空機場氣象臺建設指南[S].2012年4月1日，第三章第四節.