主導(dǎo)能見(jiàn)度、MOR和跑道視程的對(duì)比分析

陳燕珠

摘 要：能見(jiàn)度是判斷飛行條件簡(jiǎn)單與復(fù)雜的依據(jù)之一，也是決定機(jī)場(chǎng)開放與關(guān)閉的條件之一同時(shí)也是決定航空器起降采用目視飛行規(guī)則或儀表飛行規(guī)則的依據(jù)之一。本文淺談氣象主導(dǎo)能見(jiàn)度、氣象光學(xué)視程和跑道視程，并對(duì)他們的不同進(jìn)行對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：能見(jiàn)度;跑道視程;對(duì)比分析

1 主導(dǎo)能見(jiàn)度的定義

目前，我國(guó)民航地面氣象的能見(jiàn)度觀測(cè)包括主導(dǎo)能見(jiàn)度、氣象光學(xué)能見(jiàn)度（MOR）、跑道視程（RVR）的觀測(cè)。主導(dǎo)能見(jiàn)度是指觀測(cè)到的達(dá)到或超過(guò)四周一半或機(jī)場(chǎng)地面一半都能達(dá)到的最大水平能見(jiàn)距離。

2 氣象光學(xué)視程的定義

氣象光學(xué)視程（Meteorological optical range簡(jiǎn)稱MOR）是指由白熾燈發(fā)出的色溫為2 700 K的平行光束的光通量在大氣中削弱至初始值的5%所通過(guò)的路徑長(zhǎng)度。其中，色溫是照明光學(xué)中用于定義光源顏色的一個(gè)物理量。即把某個(gè)黑體加熱到一個(gè)溫度，其發(fā)射的光的顏色與某個(gè)光源所發(fā)射的光的顏色相同時(shí)，這個(gè)黑體加熱的溫度稱之為該光源的顏色溫度，簡(jiǎn)稱色溫。其單位用“K”（開爾文溫度單位）表示。

MOR的測(cè)量原理主要是依據(jù)對(duì)大氣消光系數(shù)的精準(zhǔn)測(cè)量。根據(jù)柯西米德（Koschmieder）原理，MOR與消光系數(shù)、視覺(jué)對(duì)比感閾、背景光亮度有關(guān)。即對(duì)于水平天空為背景的黑色目標(biāo)物，目標(biāo)物和背景亮度對(duì)比可表示為：

式中r為目標(biāo)物與觀察者的距離;為大氣消光系數(shù);為視覺(jué)對(duì)比閾值。對(duì)于正常視力的人而言，通常白天的視覺(jué)對(duì)比感閾為0.02，而對(duì)航空而言，世界氣象組織（WTO）和國(guó)際民航組織（ICAO）均采用0.05作為閾值，即：

因此得出：

在無(wú)人值守的情況下，可以將氣象光學(xué)視程（MOR）作為能見(jiàn)度使用。

3 跑道視程的定義

跑道視程（runway visual range 簡(jiǎn)稱RVR），在國(guó)際民用航空公約附件三-《國(guó)際航空氣象服務(wù)》中，對(duì)RVR是這樣定義的：在跑道中線，航空器上的飛行員能看到跑道面上的標(biāo)志或跑道邊界燈或中線燈的距離。所謂標(biāo)志，是指為了表示跑道中心線或接地線用白漆在跑道表面劃出的標(biāo)志。一般來(lái)說(shuō)，RVR是指飛機(jī)的接地地點(diǎn)看到的能見(jiàn)距離。但是實(shí)際上是不可能到跑道中間去觀測(cè)的，這就必須取一個(gè)能代替地點(diǎn)的位置，使測(cè)量出的能見(jiàn)距離盡可能和接地地點(diǎn)測(cè)量的一致，國(guó)際民航組織建議這個(gè)位置應(yīng)是在離跑道中線一側(cè)不超過(guò)120米處但不小于90米。代表接地地帶的觀測(cè)，其觀測(cè)位置應(yīng)沿跑道，離入口處向內(nèi)約300米;代表跑道中間地段和較遠(yuǎn)地段的觀測(cè)位置，應(yīng)為于沿跑道入口處約1 000米到1 500米（跑道中間地帶），跑道停止端向內(nèi)約300米。且測(cè)量RVR的大氣透射儀傳感器發(fā)射和接收鏡頭相對(duì)跑道高度約2.5米;測(cè)量RVR的前向散射儀發(fā)射和接收光路交叉點(diǎn)的高度相對(duì)跑道高度約2.5米。

4 對(duì)比分析

4.1 RVR和主導(dǎo)能見(jiàn)度的對(duì)比

（1）主導(dǎo)能見(jiàn)度應(yīng)當(dāng)在觀測(cè)平臺(tái)或觀測(cè)場(chǎng)以能見(jiàn)度觀測(cè)的方法確定。當(dāng)觀測(cè)人員在規(guī)定高度以上的觀測(cè)平臺(tái)觀測(cè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)將觀測(cè)到的主導(dǎo)能見(jiàn)度修正到機(jī)場(chǎng)地面水平方向的主導(dǎo)能見(jiàn)度。跑道視程采用RVR探測(cè)儀器對(duì)距機(jī)場(chǎng)跑道面約2.5米高度上的RVR進(jìn)行觀測(cè)。

（2）RVR是在跑道接地地帶探測(cè)的，其方向與跑道平行。氣象主導(dǎo)能見(jiàn)度是在固定的觀測(cè)點(diǎn)（一般不在跑道附近）人工目測(cè)的，且與觀測(cè)員當(dāng)時(shí)生理、心理和工作經(jīng)驗(yàn)等因素有關(guān)。因此，兩者存在差異是正常的。當(dāng)自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備能夠輸出主導(dǎo)能見(jiàn)度值時(shí)，可以將該設(shè)備輸出的主導(dǎo)能見(jiàn)度值作為確定主導(dǎo)能見(jiàn)度的參考。

（3）白天RVR的目標(biāo)物是跑道及其跑道面上的標(biāo)志，它們的形狀、大小和顏色是固定的;氣象能見(jiàn)度目標(biāo)物的形狀、大小和顏色不盡相同。夜間，RVR的目標(biāo)燈是跑道中線燈和邊線燈，且光強(qiáng)可以調(diào)節(jié);氣象能見(jiàn)度則利用周圍原有的燈光，其顏色、光強(qiáng)有隨意性，且光強(qiáng)不能調(diào)節(jié)。

（4）由于RVR是通過(guò)儀器測(cè)量計(jì)算后的值，當(dāng)儀器窗口鏡面污染時(shí)，就可能導(dǎo)致RVR值偏低。當(dāng)出現(xiàn)霧的分布不是均勻的，RVR探測(cè)儀的采樣體也會(huì)可能影響RVR的估算值。我們沿海地帶經(jīng)常出現(xiàn)平流霧、碎片霧，當(dāng)它們覆蓋在探測(cè)儀周圍時(shí)，儀器顯示的RVR值可能很差，而同一時(shí)間跑道上的能見(jiàn)度可能很好。此種情況下的RVR值與氣象能見(jiàn)度會(huì)有很大差異。

4.2 MOR與RVR的對(duì)比

（1）MOR的尺度0～70千米，對(duì)于民用航空來(lái)說(shuō)，上限是10千米。而根據(jù)ICAO相關(guān)報(bào)告建議，跑道視程RVR應(yīng)當(dāng)按儀器實(shí)際顯示的數(shù)值記錄正在使用的跑道接地地帶的RVR。當(dāng)RVR值小于50米時(shí)，記錄為M50，當(dāng)RVR值大于2 000米時(shí)，記錄為P2 000。

（2）RVR是在求出消光系數(shù)的基礎(chǔ)上，也就是在測(cè)量出MOR數(shù)值后，再參照背景亮度和跑道燈光級(jí)數(shù)計(jì)算得出。在白天不開跑道燈時(shí)，使用柯西米德定理（），在夜間開跑道燈時(shí)，使用阿拉德定理（），式中：R為跑道視程;T為大氣透明度;b為基線長(zhǎng)度;為照明閾值，與背景亮度有關(guān);I為跑道燈光強(qiáng)度，通常分為1%、3%、10%、30%、100%五個(gè)等級(jí)，其中3、4、5級(jí)所對(duì)應(yīng)的燈光強(qiáng)度為500 cd、2 500 cd、10 000 cd。因此可以將RVR理解為MOR數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后得到的新數(shù)據(jù)，RVR的數(shù)據(jù)源是MOR，但因?yàn)橛?jì)算中涉及其他因素，兩者經(jīng)常存在差異，更不可相互替代。

4.3 對(duì)比結(jié)論

通過(guò)分析，可以得出的結(jié)論是：RVR>=MOR;通常情況下，無(wú)燈光時(shí)VIS>=RVR>=MOR;有燈光時(shí)RVR>=VIS>=MOR。當(dāng)不同方向上的能見(jiàn)度差異較大時(shí)，VIS、RVR與MOR的差值也較明顯。當(dāng)VIS值與RVR值差值異常時(shí)，需要觀測(cè)員和氣象設(shè)備機(jī)務(wù)員到跑道上進(jìn)行能見(jiàn)度觀測(cè)，以判定這種差異是由于局部天氣還是設(shè)備問(wèn)題引起的。值得注意的是：跑道視程探測(cè)設(shè)備是II類和III類機(jī)場(chǎng)所必須的設(shè)備，對(duì)于航空公司而言最重要的還是RVR數(shù)據(jù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

能見(jiàn)度是飛行安全的一個(gè)重要參數(shù)，低能見(jiàn)度始終是航空氣象工作的重點(diǎn)。觀測(cè)員在工作中應(yīng)嚴(yán)格遵守工作流程，經(jīng)常進(jìn)行對(duì)比觀測(cè)，數(shù)據(jù)對(duì)比，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)異常，即時(shí)通報(bào)，確保數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確，更好為飛行安全服務(wù)。設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)做好氣象能見(jiàn)度探測(cè)設(shè)備的日常保養(yǎng)，例行維護(hù)，零備件管理及故障處理，及時(shí)有效處理故障，確保RVR數(shù)據(jù)的正常使用。氣象、塔臺(tái)、機(jī)場(chǎng)控制臺(tái)等直接與飛行安全有關(guān)的單位了解掌握氣象能見(jiàn)度和跑道視程之間的差異，可以準(zhǔn)確為航空飛行提供所需的能見(jiàn)度數(shù)據(jù)，確保空中交通順暢和飛行安全。

參考文獻(xiàn)：

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