基于自动能见度观测的雾和霾天气判别指标研究

利用重庆沙坪坝气象站人工与自动能见度对比观测资料,分析了2种资料的一致性和差异,在1~10km能见度范围内,自动观测能见度值比人工观测能见度值偏低15%左右.按照人工能见度10km作为轻雾或霾的判别阈值,利用自动能见度观测值则应将轻雾和霾的判别阈值调整为8.5km.利用逐时自动能见度、相对湿度及PM2.5资料建立了重庆雾、霾天气判别指标,即:自动观测能见度≥1km且8.5km时,当相对湿度85%,判识为霾,当相对湿度≥85%且95%时,如果ρ(PM2.5)≥90μg/m3,判识为霾,如果ρ(PM2.5)90μg/m3,判识为轻雾;自动观测能见度1km时,当相对湿度≥95%判识为雾,反之应为雾、霾混合物.     

人工观测和器测能见度资料的对比分析

本文通过对张北国家气候观象台2004年至2007年器测能见度和人工观测能见度资料的统计分析,对两种不同观测手段的差异进行了对比,按照季节、相关气象要素和天气现象等情况,详细分析了两种观测数据资料的差异,结果发现:在测站观测到有视程障碍现象时,人工和器测能见度的累年平均差值最小,观测结果最接近;晴天总云量0～3成时,人工和器测能见度的累年平均差值最大,观测结果相差最大。     

环渤海及其四类地区低能见度时空分布及成因分析

利用环渤海地区(35°～42.5°N、116°～123.5°E) 2002-2017年地面气象站逐日实况观测资料和2014-2017年空气污染物资料,对环渤海及其四类地区能见度小于5 km的天气及成因进行了分析.结果表明,环渤海地区低能见度年均发生日数空间分布不均匀,京津地区、华北平原及山东半岛南部较多,北部山区及人口密度较小的县城较少. 1～5 km等级的低能见度日数年变化特征为双峰型,夏冬季多、春秋季少.除海滨城市外, 0～1 km等级的低能见度日数年变化特征为单峰型,冬季多、夏季少. 08:00最易出现低能见度天气,主要是雾、霾、降水等天气现象引起,易发生在相对湿度大于80%的情况下.发生低能见度时,平均风速较小、平均风向为东南风.低能见度与空气质量指数呈负相关,且与w(PM2.5)的相关性最大.     

浅析民航机场能见度的观测

本文分析目前以目测为主的能见度观测对飞行的主要影响,指出观测人员要从掌握能见度的观测基本方法入手,对比白天、夜间能见度不同的观测方法,并结合本地区能见度特点等方面,增加主观判断的科学依据,提高能见度的观测质量。     

Belfort M6000能见度传感器实测距离与人工目测距离的对比分析

本论文利用2010年5月至2011年7月随机挑取目测能见度分别小于1.0km、1～9.9km和达到10.0km以上共73个样品资料分成3组不同级别数据与Belfort M6000能见度传感器[1]实测距离进行对比,计算其平均误差范围,找出两者之间的变化规律。用相关系数法计算出相对湿度、水汽压、风速等气象要素和遥测、目测能见度之间的相关系数,进一步求出五者之间的修正系数公式,为今后厂家修改和完善Belfort M6000能见度仪软件提供科学依据。     

机场能见度自动监测系统设计与实现

传统的机场能见度都是采用人眼进行单点观测,不仅效率低,而且夜航时更是无法观测。针对上述缺点,设计并实现了机场能见度自动监测系统,该系统采用先进的计算机软硬件技术、通讯技术、网络等技术,可以完全取代人眼,在无人值守的环境下对机场能见度实行自动监测。     

绵阳机场一次典型能见度大幅度波动现象分析及临近预报研究

本文利用绵阳机场2008年11月2日的自动观测系统采集的数据及micaps系统数据,对绵阳机场一次能见度大幅度波动现象进行分析,探讨这个现象的生消机制和维持机制,研究能见度变化的临近预报方法,以保障航空训练飞行的安全.结果表明：（1）这次过程中能见度的波动主要是受辐射雾和雨的影响.（2）要素场的突变对能见度的变化有很好的指示作用.（3）分析自动观测系统实时采集的数据可作为能见度临近趋势预报的一种判断手段.     

浅淡夜间能见度的观测

能见度观测是气象观测的一个重要要素,表征着大气层结的稳定度、大气污染指数等,能见度的准确观测为航空、航海、高速公路等交通和人类的生活提供安全保障。能见度观测是少数仍采用人工观测的项目之一,本文就能见度的观测总结了几点的经验和方法,为提高观测准确度做探讨。     

天气现象影响公路低能见度的特征

 公路能见度的优劣与气象条件密切相关,影响公路能见度的天气现象主要有雨、雪、雾、霾、沙尘等。本研究利用全国间隔为5km的气象站2002年9月至2010年3月逐日地面气象观测资料,以及全国2413个自动气象站2008年1月1日至12月31日逐小时能见度及地面气象观测资料,分析了天气现象对公路能见度的影响。根据高速公路上行驶车辆对能见度的要求,结合中国大陆地区的实际情况,确定低能见度范围是水平能见度距离小于1000m,考虑到不同距离的低能见度对交通运输造成的影响程度不同,将低能见度划分为3个等级。利用统计学方法分析了影响高速公路的天气现象(雨、雪、雾、沙尘)的时空分布特征,以及全国1h降水与能见度的相关关系。研究结果表明,不同天气现象影响低能见度的时段不同;影响公路低能见度的主要天气现象中,就影响程度而言,雾对低能见度的影响最大;从影响范围上,各区域有所不同,新疆南疆盆地、内蒙古西部、青海北部等地区主要受沙尘影响,东北、华北、西南等地受雨雪影响较大,江南和华南等地主要受降雨影响。     

目标板反射对图像法测量能见度的误差分析

大气能见度对航空、航海、路上交通、军事活动等有重要的影响.图像法测量能见度是应用较为广泛的一种方法,但常用的目标物由于本身颜色和表面存在反射使得能见度测量存在一定误差.针对人工目标黑板表面存在反射影响能见度探测精度的问题,通过选取不同基线长度与固定的天空背景亮度,分析人工目标板固有视亮度比在存在不同误差时对能见度测量误差的影响,为日后对人工目标板进行结构改进奠定理论基础,以期提高利用图像法测量大气能见度的精度.     

降雪现象与能见度关系的探讨

针对降雪现象器测困难这一问题,通过分析降雪粒子的大小、速度、密度、谱分布和光学特性等特征来讨论降雪现象与大气消光系数和能见度的关系.通过数值模拟分析与实测数据对比发现,当降雪强度一定时,能见度随雪花密度增大而增大;能见度随降雪强度的增大呈指数降低,不同类型雪花对应的能见度随降雪强度的变化曲线也各不相同;实测数据与理论分...     

关于气象能见度理论与观测的讨论

为了澄清气象能见度理论与应用方面的概念,促进气象能见度观测技术的发展,从大气能见度与视觉现象出发,根据大气散射和辐射传输理论,明确了气象能见度的量值约束与物理含义,考察了若干典型天气条件下气象能见度的特征,给出了灯光能见距离、气象光学视程与气象能见度的关系。在此基础上,讨论了气象能见度观测的基本原理、存在问题和改进思路。研究成果对于气象能见度观测的误差分析、方法改进和资料比对,以及空间斜程能见度的探测具有参考价值。     

Measuring visibility using digital photography

An automatic digital photography visibility system (DPVS) is presented, which can directly measure and monitor horizontal visibility during daytime through digital shooting. After shooting a scene of given black object and background via its CCD digital camera, the system can capture and transfer photographic images in the camera to a computer, as well as process the digital images and calculate the value of visibility. The formulas for calculating visibility with this method and analysing the effect of non-black object on measured results have also been derived. And then the comparison of DPVS observations with a Lidar-visibility measurements has been carried out. The results show that the average deviation and relative average deviation of visibility acquired by DPVS from lidar-visibility measurements are respectively within 0.927 km and 6.68%.     

沈阳地区相对湿度与PM2.5浓度对能见度的影响分析

通过对2014—2015年沈阳市大气细粒子质量浓度数据和气象资料进行统计处理,得到PM_(2.5)和相对湿度分别与能见度之间的相关性。结果表明:相对湿度(RH)和PM2.5浓度都对能见度呈显著负相关,相比于PM_(2.5)对大气能见度的影响,相对湿度和大气能见度的相关性较高,虽然PM_(10)对大气能见度也为负相关,但其影响极弱(R=-0.06);当RH≥80%的区间内,大气水平能见度随着相对湿度的逐渐上升而迅速降低,表明在此RH区间内,RH是影响大气能见度的主要因素;在RH80%的区间内,细粒子的质量浓度与大气能见度之间的相关性高于RH80%区间内的相关性,而且二者呈高度的幂指数对应关系。尤其是在相对湿度在70%~80%的区段内,二者的相关性明显比其他相对湿度区段强;最后当细粒子的质量浓度在小于60μg·m~(-3)的区间内,大气水平能见度随着细粒子质量浓度的降低而迅速增加,但当ρ(PM_(2.5))大于60μg·m~(-3)的区间内,细粒子的质量浓度对大气能见度改变并不显著。     

基于NSCT的低能见度图像边缘检测算法

针对PM2.5雾霾图像能见度低、边缘检测困难的问题,提出了一种采用非下采样轮廓波变换（NSCT）的边缘检测方法。首先对PM2.5雾霾图像进行NSCT分解,然后寻找由同一粗尺度系数分解而来的两个细尺度相邻子带系数,对其求差值,再通过差值图的模极大点来确定边缘点,最后通过NSCT域尺度内和尺度间的融合得到完整边缘图像。实验表明,对雾霾图像,该边缘检测方法所获取的边缘完整、定位准确并且噪声点少。     

低能见度条件下助航灯光视景仿真

针对目前飞行模拟机对不同气象条件下机场助航灯光模拟较为欠缺的现状,使用逐点计算法建立了基于飞行员视觉的排灯光照数学模型,实现了助航灯及其光学特性的仿真。在分析粒子系统实现原理的基础上,基于OpenGL提出了一种在大型场景漫游系统中实时动态模拟降雪的方法。给出了跑道II类运行模式下基于飞行员视觉的不同程度的助航灯光降雪场景。仿真试验显示,使用逐点计算法建立的排灯光照仿真模型,能够真实地模拟机场各类助航灯具的光学特性,较好地实现了助航灯光在不同程度下着陆、离港全过程的真实降雪视景仿真。整个系统运行稳定,实时性良好,场景形象逼真。     

光源宽度与干涉条纹可见度的关系

在双缝干涉实验中,所用光源若是有一定宽度的,则屏上干涉条纹的可见度将受到一定的影响．当宽到一定程度时,屏上千涉条纹的可见度将下降到不可观测的程度．推导出了屏上不可观测的情况出现时所用光源的最大允许宽度．     

海军装备技术保障资源可视化发展对策研究

文中阐述了近年来可视化技术的发展以及美军在后勤物质保障方面对可视化技术的研究与应用，并结合我国海军目前装备保障的现状，对海军装备技术保障资源可视化方面的建设进行了初步的研究与探讨。