气溶胶前向散射大气能见度测量系统传递系数的标定及校准方法

分析了气溶胶的前向角散射特性,利用标准的大气透射仪标定前向散射大气能见度测量系统的传递系数。当系统结构发生变化时,传递系数也随之改变,为保证系统测量的准确性和简化系统传递系数的标定过程,提出了一种利用标准漫透射板校准系统传递系数的方法。该方法使用了两块具有相同透射系数的漫透射板,使气溶胶粒子团在前向半球上产生漫散射,此时探测器的测量值即为包含了仪器常数的定值。当系统结构改变时,这个测量值相对于原测量值的变化率作为比例系数代入系统传递系数的计算,实现校准。

用于校准能见度仪的标准散射体定标系统的校准方法

为了实现对用于校准能见度仪的标准散射体的快速准确定标,通过测量标准散射体不同散射角的散射系数,实现对标准散射体不同散射角所模拟的大气能见度进行准确定标并对定标系统进行校准.根据定标系统的组成与工作原理,确定定标系统的校准方法并建立相应的校准链,并设计校准链的各组成部分的校准方法.通过对已知散射系数的标准散射体进行定标,验证校准后定标系统定标结果的准确性,进而验证了定标系统校准方法的正确性.实验结果证明:定标系统对标准散射体的散射系数定标结果的误差为7.93%;经由定标系统定标的标准散射体所模拟的大气能见度的最大误差为8.61%,满足用于校准能见度仪的标准散射体的使用要求.

校准能见度仪用标准散射体定标系统装调技术

为了实现校准能见度仪用标准散射体的快速高精度定标,依据标准散射体校准前向散射式能见度仪的校准原理,提出了一种新型的校准能见度仪用标准散射体定标系统,重点研究了该系统的装调技术。根据定标系统的组成与工作原理,建立了定标系统装调光学模型,并提出由抛物面反射镜与全景成像能量检测系统相对位置装调以及抛物面反射镜与低反射率球形屏幕系统相对位置装调组成的定标系统装调方案。建立校准能见度仪用标准散射体定标系统极限误差计算模型,在入射光线角度为45°的情况下,计算出装调过程中抛物面反射镜与低反射率球形屏幕系统平移误差与倾斜误差的极限装调误差分别为3.18°和0.847°,抛物面反射镜与全景成像能量检测系统平移误差与倾斜误差的极限装调误差的极限装调误差均为2.14 pixel。实验证明装调后的校准能见度仪用标准散射体定标系统的最大角度检测误差为0.795°,满足定标系统的角分辨率是1°的使用要求。

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。

用于校准能见度仪的标准散射体定标系统中光学系统的设计（英文）

为了实现校准能见度仪中标准散射体的快速准确定标,建立了用于校准能见度仪的标准散射体的定标系统.研究了定标系统中全景成像折反光学系统的设计方法.根据抛物面反射镜的光学特性推导出抛物面面型的计算方法.根据定标系统对光学系统的要求,完成全景成像色度计光学系统的设计.对全景成像折反光学系统进行建模仿真并设计实验验证光学系统的设计与仿真结果的正确性.实验结果表明:全景成像折反光学系统的空间检测俯仰角范围为0°~90°,方位角范围为0°~360°,且最小角分辨率为1°,与仿真结果基本一致,满足用于校准能见度仪的标准散射体定标系统中光学系统的设计要求.

前向散射能见度仪校准技术

基于前向散射能见度仪的工作原理、结构特点及使用环境,分析了前向散射能见度仪的测量误差来源、产生测量误差原因及误差模型,归纳了前向散射能见度仪出厂标定方法、标定参数及标定参数修正方法。为确保能见度观测数据具有准确性,并根据将来量值传递需要,在分析了能见度量值传递参数基础上,提出了前向散射能见度仪的实验室标定条件和方法,梳理了前向散射能见度仪现场光学装置校准、校准板校准及人工校准方法,为今后建立能见度量值传递体系和编写相关校准规范提供参考。

前向散射式能见度仪检测不确定度评定方法

根据能见度计量检测实验室(合肥)前向散射式能见度仪检测实例,展示了前向散射式能见度仪检测结果的测量不确定度评定方法。首先,介绍了能见度检测系统组成和技术要求;其次,建立前向散射式能见度仪示值误差测量模型,分析了测量不确定度来源;最后,依据不同的评定方法,对测量不确定度分量进行评定。研究结果表明:前向散射式能见度仪检测结果的不确定度分量主要有被测能见度仪、测量标准器、试验舱引入的标准不确定度。在50m和200m检测点,示值误差的扩展不确定度U(k=2)分别为4.9m和14.3m;在500~10000m检测点,相对扩展不确定度U(k=2)在8.5%~11.0%之间。

基于红外散射原理的能见度仪设计

介绍了一种红外散射能见度仪的原理和设计方法。实践表明 ,该设备在功能。

前向散射式能见度仪测试方法研究

针对气象行业前向散射式能见度仪检测标准缺失现状,开展了前向散射式能见度仪室内测试方法研究。文中介绍了前向散射式能见度仪的工作原理,阐述了测量标准设备的组成和技术要求,详细论述了前向散射式能见度仪的测试项目和测试方法,展示了多台前向散射式能见度仪室内实测结果。研究表明:利用试验舱模拟能见度进行测量范围和示值误差测试具有可行性,测量标准器可选择透射仪;响应时间可通过放置散射板或遮光板产生突变信号完成测试。

《跑道视程观测和报告实践手册》解读

本文从观测业务的角度,阐述了跑道视程的定义、跑道视程的测量原理以及测量仪器的测量方法,引导人们正确理解《跑道视程观测和报告实践手册》,并结合民航气象观测的工作实际,指出了该手册对民航气象观测工作的指导意义。

前散式和透射式能见度仪的综合观测试验及对比分析

通过在野外观测基地和能见度计量检测实验室开展的前散式和透射式能见度仪对比观测试验,获取了能见度和其他气象与环境要素的同步观测数据,分析了不同大气环境条件下能见度测量值差异及其产生原因。结果表明:在能见度环境模拟舱内,两种能见度仪的测量值具有较好的一致性,但在自然环境中,两种能见度仪的测量值差异随能见度上升而快速增大。在不同天气现象出现时,前向散射仪与大气透射仪的测量值比值(VIS_(FS)/VIS_(T))规律性变化明显,总体呈现随能见度上升而增大的趋势。无降水时,低湿情况下大气颗粒物吸收作用明显,透射能见度仪测量值远小于前散能见度仪测量值,两者均随PM_(2.5)质量浓度的增加而下降,且其差异也随之减小;高湿情况下大气颗粒物的散射作用在大气消光中占绝对优势,两种能见度仪测量值趋近。

大气透射仪与前向散射仪低能见度条件下跑道视程数据对比分析

利用2017年10月26日-2018年3月14日期间,乌鲁木齐机场跑道视程≤600m时跑道25方向大气透射仪和前向散射仪的跑道视程数据,以及跑道25方向大气透射仪和中间段大气透射仪跑道视程数据进行对比分析,得到以下结论:(1)大气透射仪的跑道视程数据大于等于前向散射仪的跑道视程数据的比例为96%,跑道视程≤400m时,两种设备相互替代性较好;(2)相比于黑夜,白天情况下前向散射仪的跑道视程数据更接近25方向大气透射仪的跑道视程数据;(3)相比于跑道中间段大气透射仪,跑道25方向前向散射仪跑道视程数据更接近25方向的大气透射仪跑道视程数据。

DNQ1型前向散射能见度仪现场校准系统设计

为了方便技术人员利用校准组件对DNQ1型前向散射能见度仪进行现场校准,设计了具有校准功能的软件系统,也可用于设备故障检测。利用系统对海南省多个台站的能见度仪进行现场校准,满足了能见度仪校准的功能需求,缩短了现场校准工作时间,校准结果表明校准后信号强度值误差均在±5%范围内。在现场校准中发现能见度仪长期保持干净状态,则信号强度误差保持在±10%内;如果仪器安装在靠近马路等尘埃比较多的位置,则信号强度误差会超过±10%,因此需要经常清洁镜头和校准。

Belfort Model 6000能见度仪智能标校平台

该文给出Belfort Model 6000能见度仪近一年的故障统计结果,通过分析发现目前使用电脑超级终端对能见度仪校准时容易出现操作失误,因此该文基于Belfort Model 6000能见度仪开发“能见度仪智能标校平台”,将参数设置、参数检测与匹配、权限获取、零校准和范围校准等功能进行“一键化”设计,令设备校准便捷化和自动化,并降低人为操作失误的概率,提高工作效率,最后给出故障维护的方法,保障设备的稳定运行。

前向散射能见度仪的维护和校准方法

文章根据前向散射能见度仪的探测原理,以DNQ1型为例,总结了其日常维护方法和校准技术以及使用中的注意事项,为能见度预报预警提供技术保障。

前向散射式能见度仪的现场测试校准设备研制

文章针对前向散射式能见度仪的现场测试校准所存在的问题提出改进方案,根据能见度仪的工作原理和现场测试校准的原理进行了能见度仪现场校准的设备研制,介绍了高能见度(零散射信号)和低能见度(高散射信号)情况下的硬件设计,并通过实验数据证明设备研制后的改进方法不受外界环境的扰动,操作流程鲁棒性强,实验数据可以快速稳定,是一种具有实际应用价值的前向散射式能见度仪现场校准测试方法。

人工与自动大气能见度观测的对比分析

大气能见度是最重要的气象学指标之一,其准确观测对气象及相关领域具有重要意义。在实际观测中经常存在器测数据与人工观测数据差异明显的现象,用对比观测期贵阳国家基准气候站的大气能见度仪器观测与人工观测数据分析,结果表明:人工与自动观测数据还是有较好的一致性、相关性。大气无雾、污染环境下,人工观测存在主观差异,能见度观测值偏大,前向散射能见度仪自动观测结果稳定,观测数据接近大气能见度的真实值。在局部雾带、大气受污染环境下,人工观测能见度平均误差低于自动观测数据平均误差。在大气受污染环境下,前向散射能见度仪自动观测的能见度偏小。前向散射能见度仪自身的清洁度等因素对观测值起到了至关重要的影响,在仪器使用过程中应引起足够重视。

前向散射能见度仪数据缺测故障分析

文章介绍了前向散射能见度仪的观测原理,并结合咸宁国家气象观测站对数据缺测故障处理的经验,从能见度观测系统结构的角度,对可能引起数据缺测的故障进行了分类和分析,提出了解决数据缺测故障的检查处理流程。

武汉机场目测与器测能见度资料的对比分析

利用武汉天河机场2012年7月~2013年12月器测能见度和人工观测能见度资料进行统计分析,结果表明:主导能见度数值普遍高于跑道视程数值,在极低能见度(RVR<55Om)条件下,两者存在较大差异,相关系数出现负值,能见度良好(800m≤RVR<2000m)时,两者最接近,且相关性较好。两种观测结果的差异在不同天气现象条件下是不同的,有雪且出现大雾时差异最大,雨、雾依次次之,霾尘轻雾条件下差异最小。

用PWA12型能见度校准仪对前向散射能见度仪进行现场核查

目前,我国地面气象观测进入全面自动化时代,能见度仪自动观测全面取代人工观测,对能见度仪的检定、核查工作显得尤为重要。对我国能见度仪校准研究进展进行了总结,以DNQ1型前向散射能见度仪为例,从现场核查和室内核查两个方面探讨了如何用PWA12型能见度校准仪对能见度仪进行现场核查,并对核查过程中的需要注意的内容进行了总结,为基层台站开展能见度仪现场核查提供了技术支持,具体较强的参考价值。