人工目测与仪器测量的能见度数据资料分析

　　0　引言

　　在经济高速发展的今天,由于空气污染程度日益严重,导致城市大气能见度降低,这是当前被广泛关注的问题之一。能见度过低会严重地妨碍城市地面和空中交通,引发意外事故,造成重大经济损失或人员伤亡。因此对雾、霾、轻雾等视程障碍现象的实时监控和及时发布,显得尤为重要。而人工目测能见度属主观判断且对目标物的分布、周围观测环境要求较高,需要视野开阔,无遮蔽物遮挡等。能见度仪的出现弥补了这一领域的空白,它可以避免人工目测的诸多限制。随着能见度仪的使用越来越多,它所受关注和重视的程度也越来越来高,它所测出的数据与人工目测所得的数据相比,存在什么差异,或两者之间有什么联系,是目前正在使用能见度仪的用户和准备使用的用户十分关心的问题,因此有必要对这两种观测方法进行全面的、系统的分析。

　　1　观测原理和资料来源

　　1.1　观测原理

　　人工观测的能见度(也称目测),是指台站四周视野中二分之一以上范围所能见到的目标物的最大水平距离。人工观测能见度白天和夜间的规范是不同的,白天能见度是指视力正常的人,在当时天气条件下,能够从天空背景中看到和辨认的目标物(黑色、大小适度)的最大水平距离,夜间能见度则是指能看到和辨认出发光点目标物的最大水平距离[1]。目前所使用的能见度仪(用能见度仪测量也称器测)属于散射能见度仪,是通过测量散射系数从而估算出气象光学视程的仪器。它的核心部件包括发射机、接收机、控制板和内部连接电缆等。发射机持续发射红外光脉冲,被透镜聚焦后经大气中的颗粒物散射,接收机透镜将散射光收集到光敏二极管上并对其强度进行检测,最后将检测得到的信号发送到CPU上,通过特定的算法转化为气象光学能见度。

　　1.2　资料来源

　　现在台站的能见度观测资料是以人工目测来记录,东莞气象观测站对于能见度的观测,除了常规的人工目测外,还有2台能见度仪,分别于2007-11和2008-04安装在观测场和大气成分舱上(以下简称为旧能见度仪和新能见度仪),二者型号相同,为贝尔福特仪器公司生产的6000型能见度计,是一种前散射测量仪器。它每min生成1个数据,每天形成1个文件。为了便于统计分析,本次选取了2008-07-05—2008-10-31这段期间02:00,08:00,14:00,20:00的定时数据和人工同步的观测记录数据。其中旧能见度仪最大数值被设置为50.0 km,新能见度仪上限数值为出厂设置80.0 km,未作更改。

　　2　数据分析

　　2.1　4个定点时次逐日数据走势及相关性分析

　　从2008-07-05—2008-10-31的02:00,08:00,14:00,20:00这4个时次观测数据对比曲线来看,2台能见度仪与人工观测变化趋势基本一致,见图1~图4。