发布时间 : 星期四 文章第9章能见度的测量（易）更新完毕开始阅读c0d69eea551810a6f52486dc
T?0.05?e??p （9.5）
因此，MOR对消光系数的数学关系为：
P??1??ln???3/? （9.6） ??0.05?1式中，ln是底数为e的对数或自然对数。与由Bouguer-Lambert定律导出的方程（9.4）、9.6联立，得出下列方程：
P?x?ln?0.05? （9.7）
ln?T?此方程是采用透射表测量MOR的基本原理，此时，x等于方程（9.4）中透射表的基线a。白天气象能见度
亮度对比为：
C?Lb?Lh （9.8） Lh这里Lh是地平天空背景亮度，Lb是目标物亮度。
地平天空背景亮度是由沿观测者视线的大气散射的空气光产生的。
必须注意的是，若目标物比地平天空背景暗，则C为负值，若目标物是黑色的（Lb=0），则C=-1。
1924年，Koschmieder建立了远处的观测者在地平天空下看到的目标物的视亮度对比（Cx）与其固有亮度对比（C0），即假想从很近处看到的地平天空下的目标物的亮度对比之间的关系，此即其后变成众所周知的Koschmieder定律。Koschmieder的关系式可写成：
Cx?C0?e??x （9.9）
当散射系数与方位角无关，且沿观测者、目标物和地平天空之间的整个路径上的照度均匀时，此关系式成立。
若黑色目标物针对地平天空可观测到（C0=-1）且视亮度对比为-0.05，则方程9.9可简化为：
0.05?e??x （9.10）
将这一结果与方程9.5相比较表明，在地平天空背景下，当一个黑色目标物的视亮度对比值为0.05时，该目标物即处于MOR（P）。
夜间气象能见度
夜间作为能见度标记的发光体能被看到的距离并非简单地与MOR相关。它不但取决于MOR和发光体光的强度，还取决于观测者眼睛处从其他光源来的照度。
1876年，Allard提出了从已知强度的点光源发出的光的衰减定律，它是距离和消光系数的函数，点光源的亮度由下式给出：
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E?I?r?2?e??x （9.11）
当光为恰好可见时，E=Et并有下式：
???ln?I/?Et?x2?? （9.12）
考虑9.6式P??1/???ln?1/0.05?，可以得出：
1rP?r?ln?1/0.05? （9.13） lnI/Et?x2????MOR与各种发光体的可见距离之间的关系可参见9.2.3节中的论述，此方程在目测中的应用将在9.2节中叙述。 9.2目视估计气象光学视程 9.2.1概述
气象观测员可以通过自然的或人造的目标物（树林，岩石，城堡，尖塔，教堂，灯光等）对MOR进行目测估计。
每一测站应准备一张用于观测的目标物分布图，在其中标明它们相对于观测者的距离和方位。分布图中应包括分别适用于白天观测和夜间观测的各种目标物。观测者必须特别注意MOR的显著的方向变化。
观测必须由具有正常视力且受过适当训练的观测员来进行，不能用附加的光学设备（单筒、双筒望远镜、经纬仪等），更要注意不能透过窗户观测，尤其是在夜间观测目标物或发光体时。观测员的眼睛应在地面以上的标准高度（大约1.5m），不应在控制塔或其他的高的建筑物的上层进行观测。当能见度低时，这一点尤其重要。
当能见度在不同方向上变化时，记录或报告的值决定于所作报告的用途。在天气电报中取较低值能见度作报告，而用于航空的报告则应遵循WMO的规定。 9.2.2白天气象光学视程的估计
白天观测的能见度目测估计值是MOR真值的较好的近似值。
一般应满足以下要求：白天应选择尽可能多的不同方向上的目标物，只选择黑色的或接近黑色的在天空背景下突出于地平面的目标物。浅色的目标物或位置靠近背景地形的目标物应尽量避免。当阳光照射在目标物上时，这一点尤为重要。如果目标物的反射率不超过25%，在阴天条件下引起的误差不超过3%，但有阳光照射时则误差要大得多。因此，白色房屋是不合适的，无阳光强烈照射时，深色的树林很合适。如果必须采用地形背景下的目标物，则该目标物应位于背景的前方并远离背景，即至少为其离观测点的距离的一半远处。例如，树林边上的单棵树就不适用于能见度观测。
为使观测值具有代表性，在观测者眼中目标物的对角不应小于0.5°。对角小于0.5°的目标物相比同样环境下的更大一点的物体即使在较短距离下将会变得不可见。我们注意到：一个打在卡片纸上的约7.5mm直径的孔，把它放在一只手臂长度处，其对角即近似等
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于0.5°；通过此孔能看到的物体都满足引要求。这一点很有用。然而，这类目标物的对角又不应超过5°。
9.2.3夜间气象光学视程的估计
下面描述的方法，用以通过夜间对光源的感觉距离的目测来估计MOR的值。 任何光源都可用作能见度观测的目标物。只要在观测方向上其强度是完全确定的和已知的。然而，通常认为是点光源更合乎要求，且其强度在某一特别的方向上并不比在另外的方向上大，同时不能限制在一个过小的立体角中。必须注意确保光源的机械的和光学的稳定性。
必须将作为点光源的各个光源与其周围无其它光源和或发光区以及发光群区分开来，即使它们之间是相互分离的。在后一种情况下，这样的排列会分别影响到作为目标物的每个光源的能见度。在夜间能见度测量中，只能采用呈适当分布的点光源作为目标物。
还应注意到，夜间观测中采用被照亮的目标物，会受到环境照明、目眩的生理效应以及其它光的影响，即使其它光位于视场之外，尤其是隔着窗户进行观测。因此，只有在黑暗的和适当选择的场地才能得出准确的和可靠的观测值。
此外，生理因素的重要性不可忽略，因为它们是观测偏差的主要来源。重要的是只有具有正常视力的合格的观测员才能从事此类观测。另外，必须考虑有一段适应的时间（通常5-15分钟），在这段时间内使眼睛习惯于黑暗视场。
出于应用目的，夜间对点光源感觉距离和MOR值之间的关系可用两种方式表述： （a）对每一个MOR值，通过给定发光强度的光，于是在恰好可见的距离上与MOR值之间存在着直接对应关系；
（b）对给定发光强度的光，通过给出对光的感觉距离和MOR值之间的相应的关系。 因为在不同距离上安装不同强度的光源并不是一件容易的事情，第二种关系要容易些和实际些。这一方法要求用原本存在的或特意安装在观测站周围的光源，并用这些光源的相应值代入方程9.13中的I、r、Et。这样，气象部门可以制定出一份作为背景亮度和已知强度的光源的函数的MOR值的表。指定的照度阈值Et明显地随周围亮度的变化而变化。考虑作为平均观测者的值，应采用以下各值：
（a）10-6.0Lux，黎明和黄昏，或当有来自可感觉的人工光源的光时； （b）10-6.7Lux，月夜或当天空并不十分黑暗时； （c）10-7.5Lux，完全黑暗，或除了星光外无其它光。
下表给出了在不同观测条件下在每个上述方法中MOR值与对光源的感觉距离之间的关系。该表已编入气象部门作为在夜间能见度观测中用以选择或安装点光源的指南，并为指导观测员计算MOR值作准备。
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三个Et值下MOR与恰好可见点光源的强度之间的关系
MOR P(m) 100 200 500 1000 2000 5000 10000 20000 50000 MOR P(m) 100 200 500 1000 2000 5000 10000 20000 50000 在P栏距离上恰好可见的灯泡的发光强度cd（坎德拉） 曙光Et=10-6.0 月夜Et=10-6.7 漆黑Et=10-7.5 0.2 0.04 0.006 0.8 0.16 0.025 5 1 0.16 20 4 0.63 80 16 2.5 500 100 16 2000 400 63 8000 1600 253 50000 10000 1580 100cd灯泡的感觉距离（m）作为MOR值的函数 黎明Et=10-6.0 月夜Et=10-6.7 漆黑Et=10-7.5 250 290 345 420 500 605 830 1030 1270 1340 1720 2170 2090 2780 3650 3500 5000 6970 4850 7400 10900 6260 10300 16400 7900 14500 25900 三个Et值下MOR与100cd的点光源恰好可见的距离之间的关系 一个普通100W白炽灯泡发出的光强大约为100cd。 考虑到由于视亮度阈值相对小的变化和不同的总的照明条件所引起的重要差异，显然上表并不作为给出的一个能见度的绝对标准，但却明确了对夜间用于估计MOR值的点光源需要进行校准，以尽可能保证在不同地方和由不同部门进行的夜间观测可以相互比较。 9.2.4缺少远距离目标物时气象光学视程的估计
在某些地方（开阔平原、船舶等），或者因水平视线受限制（山谷或环状地形）、或者缺乏适合的能见度目标物，除了相对低的能见度之外直接进行估计是不可能的。在这样的情况下，要是没有仪器方法可采用，MOR的值比已有的能见度目标物更远时就必须根据大气的一般透明度来作出估计。这种估计，可以通过注意那些距离最远的醒目的能见度目标物的清晰程度来进行。如果目标物的轮廓和特征清晰，甚至其颜色也几乎并不模糊，就表明这时的MOR大于能见度目标物和观测员之间的距离。另一方面，如果能见度目标物模糊或难以辨认，则表明存在使气象光学视程减小的霾或其它大气现象。 9.2.5目测的准确度
概述
进行目标物观测的人应受过适当的训练和具有通常所指的正常视力。由于不同的人有着不同的视觉和对可见的理解水平，所以在给定的大气状态下，这种人为因素在能见度的估计中有相当明显的影响。
白天目测估计气象光学视程的准确度
观测表明建立在仪器测量基础上的MOR的估计与白天能见度的估计是一致的。若观测者的对比阈值为0.05（采用认可的标准）且仪器和观测者的周围的消光系数是相同的，
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