VAISALA前向散射儀與人工能見(jiàn)度觀測(cè)值對(duì)比分析

穆玉嬌 申輝 張靜 楊利蓉

(中國(guó)民航飛行學(xué)院新津分院,四川成都 611431)

VAISALA前向散射儀與人工能見(jiàn)度觀測(cè)值對(duì)比分析

穆玉嬌 申輝 張靜 楊利蓉

(中國(guó)民航飛行學(xué)院新津分院,四川成都 611431)

本文采用2013年9月至2014年5月的儀器觀測(cè)能見(jiàn)度數(shù)值與人工觀測(cè)能見(jiàn)度數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析,探討在不同天氣條件影響下,前向散射儀測(cè)量的能見(jiàn)度數(shù)值與人工觀測(cè)數(shù)值的差異性和準(zhǔn)確性。

能見(jiàn)度 前向散射儀 人工觀測(cè) 霧

1 引言

2013年8月新津機(jī)場(chǎng)引進(jìn)并安裝VAISALA公司生產(chǎn)的前向散射儀，在近一個(gè)月的運(yùn)行中，氣象人員發(fā)現(xiàn)該設(shè)備的能見(jiàn)度測(cè)量值與人工觀測(cè)值存在一定的差異；為了使VAISALA前向散射儀更好地運(yùn)用在以后的氣象保障工作中，本文對(duì)儀器觀測(cè)能見(jiàn)度值與人工觀測(cè)能見(jiàn)度值進(jìn)行對(duì)比分析，以評(píng)估這一新引進(jìn)設(shè)備能見(jiàn)度測(cè)量值的準(zhǔn)確性。

新津氣象臺(tái)目前采用的能見(jiàn)度觀測(cè)數(shù)值主要是人工目視觀測(cè)，由于在觀測(cè)過(guò)程中常因觀測(cè)員視覺(jué)、燈光光源特性和大氣透射因素等的差異而得到不同的結(jié)果；因此，能見(jiàn)度的任何目視估測(cè)都帶有主觀性。本文通過(guò)對(duì)比不同程度降水、霧、霾等天氣條件下能見(jiàn)度的人工觀測(cè)值和儀器測(cè)量值差異，以降低人工觀測(cè)的主觀誤差，提高能見(jiàn)度觀測(cè)的準(zhǔn)確性。

2 不同降水影響下能見(jiàn)度對(duì)比

在不同降水條件下受低云、降水強(qiáng)度、降水時(shí)長(zhǎng)等因素的影響，能見(jiàn)度變化程度不同；因此本文分別對(duì)不同降水條件下的能見(jiàn)度觀測(cè)值進(jìn)行單獨(dú)對(duì)比。

圖1中，在毛毛雨天氣影響下，人工觀測(cè)與儀器觀測(cè)的能見(jiàn)度值存在一定的差異，主要出現(xiàn)在人工能見(jiàn)度觀測(cè)值為5KM，4KM和8KM處與儀器觀測(cè)值有明顯的差異，總體來(lái)說(shuō)在有毛毛雨影響下儀器觀測(cè)的能見(jiàn)度值高于人工觀測(cè)。由于新津機(jī)場(chǎng)的小雨日數(shù)較多，本文選取小雨日數(shù)較多的3個(gè)月進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從圖中可知人工觀測(cè)和儀器觀測(cè)的能見(jiàn)度值在小雨影響下基本保持一致，但在持續(xù)性小雨的影響下兩者有明顯差異，選取圖1中小雨影響下能見(jiàn)度差異較大的時(shí)間段進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)比可以得到表1，由表1可知在持續(xù)性小雨的影響下儀器觀測(cè)的能見(jiàn)度數(shù)值較人工觀測(cè)的數(shù)值低。在中雨影響下，人工觀測(cè)與儀器觀測(cè)的能見(jiàn)度值差異小。雷雨天氣對(duì)能見(jiàn)度的影響主要在于低云量和降水強(qiáng)度的變化較快，能見(jiàn)度的變化也快，圖1中人工觀測(cè)與儀器觀測(cè)前半部分保持一致，后半部出現(xiàn)明顯差異；從數(shù)據(jù)分析可知造成能見(jiàn)度觀測(cè)值差異的主要原因是降水強(qiáng)度的明顯變化以及人工觀測(cè)和儀器觀測(cè)的位置差異；2014年4月17日早上6點(diǎn)～9點(diǎn)的人工能見(jiàn)度觀測(cè)值為2.5KM、2.5KM、3KM和10KM，儀器觀測(cè)值為2.3KM、1.4KM、0.55KM和10KM，而6點(diǎn)～8點(diǎn)降水強(qiáng)度-TSRA、TSRA、+TSRA，09時(shí)降水結(jié)束；此外，VIASALA前向散射儀位于跑道中段距離地面2.5米，氣象臺(tái)觀測(cè)平臺(tái)位于機(jī)場(chǎng)辦公大樓四樓距離地面10余米，儀器在測(cè)量能見(jiàn)度時(shí)受地面水汽和強(qiáng)降水的共同影響造成能見(jiàn)度測(cè)量值低，而人工觀測(cè)主要根據(jù)固定的目標(biāo)物測(cè)量能見(jiàn)度，因此造成人工觀測(cè)與儀器觀測(cè)的明顯差異。

3 其他常見(jiàn)天氣現(xiàn)象影響下能見(jiàn)度對(duì)比

新津機(jī)場(chǎng)能見(jiàn)度的變化和測(cè)量除了受降水的影響外，還有霧、霾、煙和低云等天氣現(xiàn)象也會(huì)造成場(chǎng)內(nèi)能見(jiàn)度的變化，本文對(duì)常見(jiàn)的大霧、霾和煙這3種天氣現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比分析得到圖2中的結(jié)果。

從圖2中可以看出，在大霧影響下人工觀測(cè)和儀器觀測(cè)的能見(jiàn)度差異主要在800M左右；這是由于人工觀測(cè)在低于1KM時(shí)對(duì)能見(jiàn)度的觀測(cè)和記錄以100M為增值和減值，且200M~800M之間的人工觀測(cè)能見(jiàn)度的目標(biāo)物較少，因此，在大霧影響下人工觀測(cè)和儀器觀測(cè)差異較大，并且在能見(jiàn)度低于800M時(shí)，儀器測(cè)量的能見(jiàn)度值比人工測(cè)量值準(zhǔn)確。在霾的影響下，人工觀測(cè)和儀器觀測(cè)所測(cè)得的能見(jiàn)度值存在較大差異，其主要原因在于氣象觀測(cè)員通過(guò)目視對(duì)霾的觀測(cè)存在較大的主觀性；新津機(jī)場(chǎng)氣象觀測(cè)員對(duì)霾觀測(cè)的主要依據(jù)是能見(jiàn)度低于10KM、地面相對(duì)濕度低于62%，即可定義為霾的出現(xiàn)。由圖2可知，在煙的影響下，人工觀測(cè)與儀器觀測(cè)的能見(jiàn)度值較為一致。