中國氣象報記者徐文彬
能見度對於大多數人來說是個比較模糊的概念,未經訓練的人對同一天氣下能見度的判斷可能會相差很大。不同於溫度、溼度等可以直觀測量的氣象要素,能見度在人工觀測中只是估測,而自動設備觀測也需要經過一系列複雜的計算才能得出結果。所以,能見度的數值從來都不是絕對的。
目前我國氣象部門能見度觀測分為人工目測觀測和自動設備觀測。人工觀測是觀測員在一天中的幾個特定時刻,利用目測不同距離目標物的清晰程度來判別能見度值。自動設備觀測是利用光學設備對大氣的特定光學特性進行測量,並計算得出能見度值。「現在有的臺站裡還掛著一張圖,圖上以觀測站為中心,畫著不同目標物的距離,便於觀測員估測能見度。」中國氣象局氣象探測中心高級工程師雷勇介紹道。
人工觀測能見度,一般指有效水平能見度。有效水平能見度是指四周視野中二分之一以上的範圍能看到的目標物的最大水平距離。人工觀測存在觀測次數少、主觀性強、只能估測等問題,但對於揚沙、浮沉等天氣現象,人工觀測的識別率比自動觀測設備要高出很多。目前在美國,除了部分機場的能見度還採用人工觀測和自動觀測相結合的方式外,大部分氣象站都採用了自動設備觀測能見度。
▲圖為氣象工作者正在安裝調試能見度測量儀。這是一種自動化能見度觀測儀器,其傳感器應用向前散射原理進行工作,發射器射出的紅外線與接收器的可視區域相交叉,能夠探測出該區域的光線散射情況,以持續監測該區域的能見度。
能見度的自動觀測與人工觀測的標準並不完全一致。自動觀測中能見度用氣象光學視程表示。氣象光學視程是指白熾燈發出色溫為2700K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。自動觀測設備就是利用測量水平空氣柱的消光係數或測量小體積空氣對光的散射係數,進而計算出氣象光學視程。
不過,由於不同地區環境各有差異,影響能見度的因素也不同,因此依靠自動設備進行能見度觀測,還需要對設備的適用性進行調試。通過自動化設備對能見度進行連續穩定的觀測,不僅精度較高、解放了人力,其積累的長序列數據,還能使氣象部門製作關於能見度的相關服務產品變為可能。另外,由於能見度自動觀測設備的國產化程度越來越高,觀測自動化的成本大大降低,也使全國範圍的自動觀測取代人工觀測成為可能。
能見度的觀測,對於天氣、氣候的研究都有著重要意義,與公眾的生產生活也息息相關。據雷勇介紹,所有的視程障礙現象,如霧、輕霧、霾、揚沙、浮沉、沙塵暴等天氣現象都和能見度密切相關。未來在觀測自動化基礎上製作的能見度及相關服務產品,將進一步提高我國的氣象服務水平和精細化程度。
(來源:中國氣象報 責任編輯:葉海英)