气象光学视程MOR在民用航空地面气象观测中的应用

第１期　２０１２年３月　

气象水文海洋仪器

，ＭｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｌＨｄｒｏｌｏｉｃａｌａｎｄＭａｒｉｎｅＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　　　ｇｙｇ

ｏ．１　　Ｎａｒ．２０１２　　Ｍ

气象光学视程（在民用航空ＭＯＲ）

地面气象观测中的应用

刘　敏，赵普洋

（）中国民用航空大连空中交通管理站，大连１１６０３３

摘　要：本文阐述了气象光学视程（的测量原理；介绍了能见度观测的对比以及《民用航ＭＯＲ）空气象地面观测规范》对ＭＯＲ观测的要求。

关键词：能见度；气象观测ＭＯＲ；

）中图分类号：Ｐ４１５．３３　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００６００９Ｘ（２０１２０１００７８０３－－－

Ａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｌｏｔｉｃａｌｒａｎｅ（ＭＯＲ）ｉｎ　　　　ｐｐｇｐｇ

ＣＡＡＣｒｏｕｎｄｍｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　　　ｇｇ

，ＬｉｕＭｉｎＺｈａｏＰｕａｎ　　ｙｇ

（）Ｄａｌｉａｎ　Ａｉｒ　Ｔｒａｉｃ　ＭａｎａｅｍｅｎｔＳｔａｔｉｏｎｏＣＡＡＣ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３３　　ｆｆｇｆ　

：，ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓａｅｒｅｌａｂｏｒａｔｅｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｉｎｃｉｌｅｓｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｌｏｔｉｃａｌｒａｎｅ（ＭＯＲ）ａｎｄ　　　　　　　　ｐｐｐｐｇｐｇｖｉｓｉｂｉｌｉｔｃｏｍａｒｉｓｏｎｓａｎｄｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆＳｅｃｉｉｃａｔｉｏｎｏｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｌＧｒｏｕｎｄＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｉｎ　　　　ｙｐｑｐｆｆＭｇ　

ＣＡＡＣｏｎＭＯＲｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．　　　　　

：；ＫｅｗｏｒｄｓＭＯＲ；ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｍｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｙｇｙ　

０　引言

众所周知，低能见度严重影响着航空器的起是酿成飞行事故和航班延误最常见的飞和着陆，

原因之一。所以能见度的观测也成为民航地面气

１，２］

。在２象观测的重要项目之一［００６０７０１开始－－

５％的距离。

其中色温是指假定某一纯黑物体，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。话，

用°Ｋ来表示色温单位。

ＭＯＲ的测量原理主要是依据对大气消光系

或大气的光衰减系数）的精确测量。根据柯西数（

）密德（原理，气象光学视程ＭＯＫｏｓｃｈｍｉｅｄｅｒＲ与消光系数σ之间存在函数关系。只要精确测定，就可计算得到ＭＯＲ值。根据柯西密德定律，σ

对以水平天空为背景的黑体目标物，目标物和背景视亮度对比可以表示为：

σ

ｅ－ｒｒ＝ε＝　　

执行的《民用航空气象地面观测规范》里增加了对气象光学视程（项目的观测。作为能见度ＭＯＲ）观测中的物理量，气象光学视程（测量的客ＭＯＲ）

３］

。观准确，其重要性显得愈来愈明显［

１　ＭＯＲ的测量原理

气象光学视程（Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｉｃａｌｔｉｃａｌ　ｏｇｐ

）是指色温为２ｒａｎｅ７００Ｋ的白炽灯发出的平行　ｇ光束的光通量在大气中衰减降低到它的起始值的

收稿日期：２０１１０８０３．－－

σ

，作者简介：刘敏（女，大学，助理工程师．主要从事航空气象观测工作．１９８１－）

第１期刘　敏，等：气象光学视程（在民用航空地面气象观测中的应用ＭＯＲ）

·７９·

式中：ｒ为目标物和观测者之间的距离；σ为大气水平消光系数；ε为视觉对比阈值。

其中的视觉对比感阈ε，对于正常视力的人而言，通常白天视觉对比感阈平均值为０．对０２，于航空而言，为了安全起见，多采用比一般稍高一世界气象组织（和国际民航组织些的ε值，ＷＭＯ）

（均采用０．即：ＩＣＡＯ）０５作为阈值，

σ

ｅ－ｒ＝０．０５ε＝

因此有能见度：

如果配置三套，应当安装在跑向内各３００ｍ处；停止端和中间地带，且距跑道中心线道接地地带、

一侧不超过１距跑道入口处２０ｍ但不小于６６ｍ，和跑道停止端向内各３００ｍ处及跑道中间地带。因此，相对于主导能见度的观测，ＭＯＲ的数值可以更准确反映跑道上的能见距离。２．１．３　安装高度的不同

出于对观测视野的考虑，观测平台一般都建在跑道附近的较高处或航管楼的高层。而ＭＯＲ安装高度的具体规定是探测器发射和接收镜头相对跑道面高度为２．５ｍ。这个高度更接近于航空器内飞行员的座舱高度，所以ＭＯＲ的数值对于

飞行员来讲更为实用。

２．１．４　夜晚及黄昏拂晓时观测的不同

在夜间目标灯稀少，由于光照条件变差，不可

８］

。黄昏拂晓能像白天那样清楚的观测到目标物［

（）。

ｒ＝－＝

σσ

２　能见度的观测

——物理现能见度观测是一个复杂的心理—

象，受很多因素影响，其中最主要受制于３个条件：目标物与前景之间的亮度对比、视觉对比感阈和大气透明度。目前，我们民航地面气象的能见、度观测包括主导能见度、气象光学视程（ＭＯＲ）

４］

。主导能见度是指观跑道视程（的观测［ＲＶＲ）

时分，视野范围内景物的亮度大大减弱，能见度的观测受到很大限制。而ＭＯＲ的数据则不受这些

可以为人工观测提供参考，特别是在因素的影响，

由于目标灯稀少，甚至可用来代替主导能夜间时，见度。

２．１．５　主观条件的影响

除上述４个因素以外，能见度的观测还与每个观测员在不同地点、不同时间、不同季节和不同天气条件下对能见度变化规律的认识有关，也就是与观测员的心理素质、工作责任心和观测工作在经验有关。而自动观测设备安装在跑道附近，测量气象光学视程时，不受人为因素影响，很大程度上可弥补人工目力测定主导能见度的不足。因此，在人工目力测定主导能见度时，应参考仪器

］９１１－

。测量的气象光学视程来决定主导能见度［

测点四周一半及其以上的视野内都能达到的最大水平能见距离。跑道视程（是指在跑道中ＲＶＲ）线端点，航空器上的飞行员能看到跑道面上的标志或跑道边界灯或中线灯的最远距离。２．１　ＭＯＲ与主导能见度的比较２．１．１　所采用阈值不同

主导能见度的观测是气象观测人员使用目力参照距观测点已知距离的目标物或目标灯来判断观测点四周一半及其以上的视野内都能达到的最大水平能见距离。它是一个观测者的估计值，依同从于个人的视觉和对可见的目标理解水平上，时受光源特征和透射因数的影响。因此，主导能见度的观测的目测估计值都是主观的。而ＭＯＲ

所采用的阈值是固定值０．所以相对客观准０５，

］５７－

。确，不受其它因素干扰［

２．２　ＭＯＲ与ＲＶＲ的对比

跑道视程是在求出衰减系数（或称消光系数）的基础上，也就是在测量出ＭＯＲ数值后估算出

的。在白天不开跑道灯时，使用柯西米德定理

／Ｒｂ（。在夜间开跑道灯时，则使用阿拉德定ε＝Ｔ）

／／，理（式中：ＥＩＴＲｂＲ２）Ｒ为跑道视程；Ｔ为大ｔ＝

２．１．２　观测地点不同

各地的观测平台几乎没有在场内跑道上的，一般都只是在机场附近位置。而对ＭＯＲ探测设

《备的安装，民用航空气象地面观测规范》做出了详细的规定：透射仪或前散射仪如果配置一套，应当安装在跑道接地地带且距跑道中心线一侧不超过１距跑道入口处向内约２０ｍ但不小于６６ｍ，如果配置两套，应当安装在跑道接地地３００ｍ处；

带和跑道停止端，且距跑道中心线一侧不超过距跑道入口处和停止端处１２０ｍ但不小于６６ｍ，

气透明度；与背景ｂ为基线长度；Ｅｔ为照度阈值，的亮度有关；通常设置３、Ｉ为跑道灯光强度，４、５级，对应的跑道灯光强度为５００、２５００和１００００　　）。因此，坎德拉（跑道视程与主导能见度、气象ｃｄ它们不具光学视程是两种不同概念的能见距离，备可比性，两者经常存在差异，更不可相互替

１２］

。代［

·８０·

气象水文海洋仪器

Ｍａｒ．２０１２

３　ＭＯＲ的规范要求

《民用航空气象地面观测规范》对气象光学视程ＭＯＲ的使用做出了以下详细的规定。

（应当进行１）配备ＭＯＲ探测仪的机场，可用ＭＯＲ的观测。当需要通报跑道能见度时，

不能自动测量ＭＯＲ代替。当仪器发生故障，应当停止观测ＭＯ并在《例行观测ＭＯＲ时，Ｒ，

簿》纪要栏内说明。（）ＭＯ２Ｒ主要用于缩写明语格式的本场例

和缩写明语格式的行天气报告（ＭＥＴＲＥＰＯＲＴ）　。本场特殊天气报告（ＳＰＥＣＩＡＬ）

）用于ＭＥ（３ＴＲＥＰＯＲＴ和ＳＰＥＣＩＡＬ以及　

空中交通服务部门的ＭＯ当Ｒ为１ｍｉｎ平均值；使用ＡＵＴ主导能见度Ｏ形式发布ＭＥＴＡＲ时，采用１０ｍｉｎ平均的ＭＯＲ值。（）ＭＯ／”／”以“相分。“左４Ｒ的记录格式为：边记录跑道方向编号，右边记录ＭＯＲ数值。（）ＭＯ５Ｒ的观测应当代表正在使用的跑道

当有两条或以上物理跑道时，应当代表接地地带，

主要跑道接地地带，当ＭＥＴＲＥＰＯＲＴ和　

还应当代表中ＳＰＥＣＩＡＬ报告或事故观测需要时，间点及停止端，并以米（为单位，按观测时仪器ｍ）实际显示的数值记录在地面观测簿相应栏内。

的气象资料和气象服务，提高运行保障能力，发挥了重要作用。加深对ＭＯＲ的原理的理解和使用

情况的掌握，有利于进一步做好气象观测工作和提供更好的气象服务。参考文献：

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４　结束语

能见度的观测对航空器的起飞、进近着陆有着重要影响，是民航地面气象观测工作的重要项目之一。而气象光学视程（的探测和应用，ＭＯＲ）为保证航空飞行安全、客观高效的提供及时、准确

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