劉敏
摘 要:在社會大眾對氣象狀況關(guān)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(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一。近年來,氣象科技體系和氣象服務(wù)都在不斷進步與完善,相關(guān)氣象部門一直致力于讓氣象技術(shù)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(fā)展的主力,能見度儀也在各個新型自動站開始業(yè)務(wù)化運行,在促進氣象事業(yè)的發(fā)展過程中起著舉足輕重的作用。能見度儀能適應(yīng)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(shù)據(jù)定義、人工觀測值對比等方面進行總結(jié)歸納,結(jié)合實際情況和相關(guān)案例,對新型自動站能見度與視程障礙現(xiàn)象進行具體的分析。
關(guān)鍵詞:能見度;新型自動站;視程障礙現(xiàn)象;分析研究
能見度是觀測氣象狀況時一項重要的測量數(shù)值,在各方面高速發(fā)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(guān)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(fā)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(shù)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(tǒng)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(fā)展能見度的測量項目,避免低能見度造成的視程障礙現(xiàn)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(fēng)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(guān)。大氣能見度影響廣泛,從某種程度來說,大氣能見度的優(yōu)劣直接決定了人們的生活質(zhì)量。大氣能見度的研究對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活有著重大的意義。眾所周知,出現(xiàn)低能見度或者霧霾嚴重的惡劣天氣時,會嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、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(xiàn)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(dǎo)致的霧類、吹雪類、煙塵類和沙塵類視程障礙現(xiàn)象已經(jīng)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(xiàn)象能夠有效保證出行安全、優(yōu)化大氣環(huán)境、減少氣象災(zāi)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(jiān)測力度以及低能見度造成的視程障礙現(xiàn)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(guān)系到人類的生存與發(fā)展,受到國際社會的普遍關(guān)注,同時氣象變化對農(nóng)業(yè)的影響更是國際社會、各國政府和各界關(guān)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(fā)展的領(lǐng)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(xué)和天氣學(xué)的需求,在氣象學(xué)中被廣泛應(yīng)用。如今大氣能見度已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于評估大氣環(huán)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(shù)、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(shù)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(fā)射器、接收器、控制箱等幾個部分構(gòu)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(yōu)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(shù)值由氣象光學(xué)視程(MOR)表示,通過能見度測量儀可以測出消光系統(tǒng),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(shù)值。
三、視程障礙類天氣現(xiàn)象
視程障礙現(xiàn)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(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,每年由于視程障礙現(xiàn)象造成的交通事故占據(jù)所有氣象災(zāi)害而導(dǎo)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(xiàn)象的影響,造成大氣渾濁,污染了大氣環(huán)境,使能見距離大幅度削弱,這種能見度遭到破環(huán)的現(xiàn)象稱之為視程障礙現(xiàn)象。視程障礙類天氣現(xiàn)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(chǎn)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(yè)區(qū)和居民區(qū)的大量煙粒匯集而產(chǎn)生的,煙霧大多匯集在逆溫層,如果風(fēng)速過大將會破環(huán)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(fēng)共同作用形成的天氣現(xiàn)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(dǎo)致許多地區(qū)溫度上升,使得沙塵災(zāi)害愈發(fā)嚴重,災(zāi)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(jié)語
能見度的監(jiān)測預(yù)報對于氣象事業(yè)的發(fā)展有著重要的意義,能見度影響著交通運輸、電力供應(yīng)和人民群眾的日常出行以及人身安全,氣象人員應(yīng)該全力投入到能見度的監(jiān)測工作之中,避免因為能見度低導(dǎo)致霧類、吹雪類、煙塵類和沙塵類四大類視程障礙天氣現(xiàn)象頻發(fā)威脅群眾的人身安全以及影響國家和社會的發(fā)展。近年來,湖北省襄陽市南漳縣氣象局始終致力于發(fā)展大氣能見度項目,氣象人員最初接觸能見度監(jiān)測項目時,對其測量儀的測量原理、計算方式、數(shù)據(jù)分析以及視程障礙現(xiàn)象的判別都不甚熟悉,而如今已經(jīng)能夠熟練的運用測量儀,對能見度進行精確的監(jiān)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(jiān)測項目的發(fā)展一定會更進一步。
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