天气预报中有个能见度,这个是如何计算出来的

Question

天气预报中有个能见度,这个是如何计算出来的

Answer 1

大气能见度
visibility in atmosphere
视力正常的人能从背景（天空或地面）中识别出具有一定大小的目标物的最大距离,也称气象视程.按观测者与目标物的所在高度不同分为水平能见度、斜视能见度和铅直能见度三类.大气能见度与航空、航海、陆上交通、高空摄影、天文观测以及军事行动等都有直接关系,是表征大气光学性质的常用要素,在实际观测中分为10个等级.
能见度级的划分
白昼能见度　设目标物的视亮度为L□,背景视亮度为L□,这两者的差异可用对比C 来表示：
□C 是距离的函数.人眼对于远处足够大物体能分辨的最小的亮度对比值□ 称为对比感阈,对视力正常的静止观测者而言,□的平均值为0.02.当距离R 处的目标物满足C(R)=ε,则R就是能见度.
在大气水平均匀的假定下,可以导出白天水平能见度R的基本方程:
□式中μ是地平方向的消光系数；L□是地平方向的天空亮度；C□=□(L□-L□)/L□□是目标物和背景固有亮度的对比,L□和L□分别为目标物和背景的固有亮度.由基本方程可以看出,能见度与目标物、天空背景及大气的光学特性都有关系.大气越浑浊,即消光系数μ越大,能见度越小.对于以地平线附近的天空为背景的黑色目标物来说,L□=L□,L□=0,所以基本方程可化简为□.若取□=0.02,则水平能见度R =3.912/μ（公里）.如能测出消光系数,则可根据此式计算出能见度.在可见光波段一般采用0.55微米波长的消光系数近似表示平均消光系数.因为大气中的消光系数随波长的增长而减小（见大气消光）,所以波长增长时,能见度将增大.消光系数与能见度和波长λ的关系为
□式中R 以公里为单位,□□以公里□□为单位.在实际观测中,可根据测定的大气消光系数来确定水平能见度,但对斜视能见度和铅直能见度还没有很好的测量方法.
夜间能见度　夜间的能见度和白昼不同.每当黑夜来临,物体和背景亮度大为减小,加上黑夜里人眼对亮度或色彩的对比感觉较为迟钝,不能根据亮度对比来确定能见度.此时对微弱的光流则较为敏感.黑夜里某一光信号能否被发现,主要取决于光源对观测点所产生的照度.光强为I 的点光源对距离r 处的人眼产生的照度为
□
如果E□是人眼的照度感阈,则相应的夜间能见度V 将满足：
□所以夜间能见度取决于大气的消光特性和光的强度,对同样的大气状况,白天能见度和夜间能见度的关系为
□
参考书目
E.K.Middleton,Vision through the Atmosphere,Univ.of Toronto Press,Toronto,1952