Koschmieder定律

2024年2月21日發(作者：褚浩)

Koschmieder定律

Koschmieder定律是1924年Koschmieder提出的白天目標物視程理論，是確定白天目標物能見度的基礎 。

Allard定律

Allard定律是Allard在1986年提出的大氣燈光照度傳輸公式，它是測量夜間大氣能見度的基礎 。

Mie散射理論

計算大氣能見度關鍵在于計算消光系數，Mie散射理論是計算消光系數的基礎 [5] 。1908年Mie給出了均勻的球狀粒子散射問題的精確解，也就是Mie散射理論 [5] 。半徑處于0.3～ 0.7μm范圍內的氣溶膠粒子在可見光波段主要是Mie散射。

消光系數的計算

氣溶膠消光系數的計算包括同種顆粒和多種顆粒的氣溶膠粒子2種理想模型：

前者先計算根據Mie散射理論計算單個球形粒子的消光系數，然后根據單位體積內含有的同種氣溶膠粒子的數量得到氣柱在單位路徑長度上具有的總消光系數，后者先假設氣溶膠粒子的譜分布（如Junge分布），進而通過積分計算出消光系數。

水平能見度（horizontal visibility）是指視力正常的人在當時天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨認出的目標物（黑色，大小適中）的最大水平距離；夜間是能看到和確定的一定強度燈光的最大水平距離。 [1]

水平能見度與空氣質量密切相關，可作為衡量大氣環境質量的重要指標，其對航空、陸上和海上交通以及人們的日常生活都有影響。

影響因子

大氣中懸浮著多種固體微粒和液體微粒，統稱大氣氣溶膠粒子，它們是水平能見度的影響因子。

固體微粒

固體微粒有的來源于自然界，如火山噴發的煙塵，被風吹起的土壤微粒，海水飛濺揚入大氣后而被蒸發的鹽粒，細菌、微生物、植物的孢子花粉，流星燃燒所產生的細小微粒和宇宙塵埃等；有的是由于人類活動，如燃燒物質排放至空氣中的大量煙粒等。它們多集中于大氣的底層。這多種多樣的固體雜質，有許多可以成為水汽凝結的核心，對云、霧的形成起重要作用。同時固體微粒能散射、漫射和吸收一部分太陽輻射，也能減少地面長波輻射的外逸，對地面和空氣溫度有一定影響，并會使大氣的能見度變壞。 [3]

液體微粒

液體微粒是指懸浮于大氣中的水滴和冰晶等水汽凝結物。它們常聚集在一起，以云、霧形式出現，不僅使能見度變壞，還能減弱太陽輻射和地面輻射，對氣候有很大的影響。

能見度是描述大氣狀況的指標之一，其他指標包括大氣透明度、亮度對比、對比視感閾ε等

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大氣透明度

大氣透明度是影響大氣能見度的直接因子，用來表征大氣的混濁程度，大氣能見度越低說明大氣越混濁；

亮度對比

目標物和背景的亮度對比，是區分目標物和背景的主要根據；

對比視感閾ε

對比視感閾ε，是指當亮度對比值減小到目標物不能見時的亮度對比值。有關ε的取值有2種，國際民航組織(ICAO)推薦的取值為0.05，世界氣象組織(WMO)推薦的取值為0.02。