基于散射能见度仪自动观测与人工观测数据差异探讨

赵红云

（湘潭市气象局，湖南 湘潭 411100）

1 散射能见度仪工作原理

该设备工作形式为设备观测加软件分析，仪器既可作为独立设备应用，亦可连接纳入至自动站采集系统。仪器主要分为发射器、接收器、电源箱构成，其工作原理将所测量的45°散射的红外光强度为依据判定气象的光学视程（如图1所示）。仪器中发射器能够发出2kHz的红外脉冲波，至大气中可形成近似平行状态的红外光束，当与大气中悬浮颗粒相遇后变会形成散射（红外脉冲波长与悬浮颗粒直径处于同一个量级后便会产生散射现象），形成的散射总量与红外波束的衰减呈现为正比关系；当接收器采样区域内出现光束后，便汇集散射光束，并将红外光束转化为可处理电信号，经由仪器中变送器同步放大器对电信号进行筛选处理后输送至控制器单元中，通过计算大气对于入射光束的散射情况以确定出散射系数及散射总量，变可进一步获得透过量，在不需要考虑大气及悬浮物吸收作用的条件下，光束的散射系数将等同于消光系数，以此便可准确计算出大气的能见度数值[1]。

图1 散射能见度仪工作原理

散射能见度仪理论观测范围为10～35000m的大气能见度，其观测误差值为阶梯形式存在：10～10000m范围内误差为±10%、10～20000km范围误差为±15%、10～35000m范围误差为±20%；仪器能见度数据输出形式主要为1min、10min能见度，时间常数为60s，更新周期为15s[2]。

2 研究资料来源

本研究中所应用的研究资料采用湘潭国家气象观测站、韶山国家气象观测站2014年11月-2015年10月份完整资料，从中选取每日8:00、11:00、14:00、17:00、20:00自动观测及人工观测的大气能见度数据；……