LT31大气透射仪在机场能见度测量中的应用研究.doc

LT31大气透射仪在机场能见度测量中的应用研究摘要:能见度是保障飞行安全的一项重要指标。在民航气象观测中,能见度的测量是最重要的内容之一。LT31大气透射仪可测量大气能见度,是自动观测系统重要组成部分,对于确保飞行安全有着重要意义。该文将结合太原特殊的气候和天气特点,阐述LT31大气透射仪在在太原机场能见度测量中应用。该设备通过结合透射吸收和前散射测量,有效地扩大能见度的测量范围并且实现了数据的自动校准,极大提高了测量准确度。并在太原机场的能见度测试结果中得到了很好的体现。关键词:LT31能见度大气透射仪PWD22前向散射中图分类号:V32文献标识码:A文章编号:1674-098X(2015)12(a)-0035-03在民航气象观测中,能见度是一个反映天气状况重要指标,它是飞行员做出飞行起飞降落标准的重要依据,因此做好能见度的报告对于飞行安全至关重要。作为气象用语,能见度是指大气的浑浊程度或是大气的透明度。不论是白昼还是夜间,只要大气的浑浊程度相同,能见度就是一样的。由此,可以给气象能见度一个简单的定义:用距离来表示大气浑浊程度的量称为能见度。当在明亮的背景下观测时,能够看到和辨认出位于近地面的一定范围内的黑色目标物的最大距离。在无光的背景下,能够看到和辨认出1000cd(1000坎德拉)左右的灯光的最大距离。在给定的大气消光系数下,两个距离具有不同的值,后者随背景亮度而变化,前者用MOR来表示。MOR称为气象光学视程:指色温度为2700K时白炽灯发出的平行光束被大气吸收和散射后,光束衰减至5%时所通过的距离。这个数值是能见度的物理学的表达式。如今的机场能见度的测量主要使用大气透射仪和前向散射仪。笔者将要介绍的LT31正是将以上两类仪器合二为一的目前最先进的测量设备。1大气透射仪的测量原理大家知道由于大气中的各种粒子的存在使得光在其中传播,要受到吸收和散射两种干扰,从而造成能量的衰减和损耗。大气透射仪正是利用这样的事实完成对能见度的测量。大气投射仪采用测量发射机和接收机之间的水平空气柱的平均消光(透射)系数而计算出能见度,它直接对两点之间的空气的大气透射率进行测量。发射机提供一个经过调制的定常平均功率的光通量源,接收机主要由一个光检测器组成。由光检测器输出测定透射系数,再据此计算消光系数和气象光学视程。利用平行光束在大气中的散射及吸收的衰减量测量MOR值,从而计算得出能见度值。理论基础如下。(1)Bouguer-Lambert定律。eF=光通量(在距离x处);Fo=原始光通量(x=0);x=距离;σ=消光系数(=a+b);a=吸收系数;b=散射系数;(2)WMO的MOR定义。F/F0=5%==e-σx→=e-σx(3)MOR可由消光系数计算得出:≈2前向散射仪的测量原理大气的消光作用是由于大气分子和气溶胶的散射和吸收。对可见光来说,通常情况是吸收比散射小的多,可忽略不计。因而通过测定散射系数就可以估算出能见度。散射能见度仪正是通过测量散射系数从而估算出气象光学视程的仪器,分为前向散射仪和后向散射仪,目前实际应用较多的是前向散射仪。前向散射能见度仪,由发射机、接收机与处理器组成。发射机和接收机都向下倾斜,形成一个取样空间的区域,这个区域就是发射光束与接收机所限定的视角范围光线椎体的交集。发射光不会直接进入接收机。当能见度很好时,