VAISALA前向散射仪与人工能见度观测值对比分析

穆玉娇 申辉 张静 杨利蓉

(中国民航飞行学院新津分院,四川成都 611431)

VAISALA前向散射仪与人工能见度观测值对比分析

穆玉娇 申辉 张静 杨利蓉

(中国民航飞行学院新津分院,四川成都 611431)

本文采用2013年9月至2014年5月的仪器观测能见度数值与人工观测能见度数值进行对比分析,探讨在不同天气条件影响下,前向散射仪测量的能见度数值与人工观测数值的差异性和准确性。

能见度 前向散射仪 人工观测 雾

1 引言

2013年8月新津机场引进并安装VAISALA公司生产的前向散射仪，在近一个月的运行中，气象人员发现该设备的能见度测量值与人工观测值存在一定的差异；为了使VAISALA前向散射仪更好地运用在以后的气象保障工作中，本文对仪器观测能见度值与人工观测能见度值进行对比分析，以评估这一新引进设备能见度测量值的准确性。

新津气象台目前采用的能见度观测数值主要是人工目视观测，由于在观测过程中常因观测员视觉、灯光光源特性和大气透射因素等的差异而得到不同的结果；因此，能见度的任何目视估测都带有主观性。本文通过对比不同程度降水、雾、霾等天气条件下能见度的人工观测值和仪器测量值差异，以降低人工观测的主观误差，提高能见度观测的准确性。

2 不同降水影响下能见度对比

在不同降水条件下受低云、降水强度、降水时长等因素的影响，能见度变化程度不同；因此本文分别对不同降水条件下的能见度观测值进行单独对比。

图1中，在毛毛雨天气影响下，人工观测与仪器观测的能见度值存在一定的差异，主要出现在人工能见度观测值为5KM，4KM和8KM处与仪器观测值有明显的差异，总体来说在有毛毛雨影响下仪器观测的能见度值高于人工观测。由于新津机场的小雨日数较多，本文选取小雨日数较多的3个月进行统计分析，从图中可知人工观测和仪器观测的能见度值在小雨影响下基本保持一致，但在持续性小雨的影响下两者有明显差异，选取图1中小雨影响下能见度差异较大的时间段进行数据统计对比可以得到表1，由表1可知在持续性小雨的影响下仪器观测的能见度数值较人工观测的数值低。在中雨影响下，人工观测与仪器观测的能见度值差异小。雷雨天气对能见度的影响主要在于低云量和降水强度的变化较快，能见度的变化也快，图1中人工观测与仪器观测前半部分保持一致，后半部出现明显差异；从数据分析可知造成能见度观测值差异的主要原因是降水强度的明显变化以及人工观测和仪器观测的位置差异；2014年4月17日早上6点～9点的人工能见度观测值为2.5KM、2.5KM、3KM和10KM，仪器观测值为2.3KM、1.4KM、0.55KM和10KM，而6点～8点降水强度-TSRA、TSRA、+TSRA，09时降水结束；此外，VIASALA前向散射仪位于跑道中段距离地面2.5米，气象台观测平台位于机场办公大楼四楼距离地面10余米，仪器在测量能见度时受地面水汽和强降水的共同影响造成能见度测量值低，而人工观测主要根据固定的目标物测量能见度，因此造成人工观测与仪器观测的明显差异。

3 其他常见天气现象影响下能见度对比

新津机场能见度的变化和测量除了受降水的影响外，还有雾、霾、烟和低云等天气现象也会造成场内能见度的变化，本文对常见的大雾、霾和烟这3种天气现象进行对比分析得到图2中的结果。

从图2中可以看出，在大雾影响下人工观测和仪器观测的能见度差异主要在800M左右；这是由于人工观测在低于1KM时对能见度的观测和记录以100M为增值和减值，且200M~800M之间的人工观测能见度的目标物较少，因此，在大雾影响下人工观测和仪器观测差异较大，并且在能见度低于800M时，仪器测量的能见度值比人工测量值准确。在霾的影响下，人工观测和仪器观测所测得的能见度值存在较大差异，其主要原因在于气象观测员通过目视对霾的观测存在较大的主观性；新津机场气象观测员对霾观测的主要依据是能见度低于10KM、地面相对湿度低于62%，即可定义为霾的出现。由图2可知，在烟的影响下，人工观测与仪器观测的能见度值较为一致。