能见度是一个重要的气象观测要素。随着世界科技和经济的发展, 航空航天、海陆交通、环境监测及国防部门对能见度的精确测报有着越来越高的要求, 因此, 能见度测量仪器的研制及应用就显得更为重要。自从1924年Koschmieder建立起能见度测量基本理论以后, 国内外许多专家都致力于能见度测量仪器的研制工作, 几十年来, 无论从理论上还是从实际中, 能见度测量仪器和理论已日臻成熟。随着计算机的普及, 集成电路的推广, 能见度测量仪器也在不断更新换代, 并且应用市场已由50 年代替代主观目测少量应用于机场扩展到目前大量装备到各类机场、港口、桥梁、公路、铁路、环保、气象台站、森林及国防部门。

能见度测量仪器 就是利用仪器测得大气消光系数a, 然后通过Koschmieder 定律和Allard定律来求得能见度值。从总体结构来看, 能见度仪器主要由4部分组成, 即发射器、接收器、处理器和显示器。常见的能见度测量仪器一般分为3 种: 透射式、散射式和激光雷达式。

透射式能见度仪

一般称透射式能见度仪为透射表, 透射表是出现最早的一种能见度测量仪。最早研制出的是单端透射表, 由于其结构庞大, 使用安装不便、仪器采用的反射器加工难度大,且误差很难克服, 这种透射表已被淘汰。继单端透射表之后出现了双端透射表, 这种透射表克服了单端透射表的缺点, 经过不断完善, 一直应用到现在, 测量理论也比较成熟。

散射式能见度仪

光通过大气时, 产生的消光效应主要由吸收和散射引起, 吸收很大程度上取决于大气长度。如果大气长度足够小, 那么吸收效应便可以忽略, 基于这一点, 如果能测出散射引起的消光效应, 便可以确定能见度值。而大气长度足够小这一点就表明测定散射光不需要基线, 这就克服了透射表的缺陷。随着散射理论的出现, 散射仪很快便发展起来。

按照接收器接收不同方向的散射光, 可以把散射仪分为3 种: 侧向散射仪、后向散射仪和前向散射仪。

激光雷达式能见度

激光雷达不仅能测量水平能见度, 而且也能测量倾斜能见度和垂直能见度