最新亮度对比值K定义为教学讲义ppt.ppt

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1、亮度对比值K定义为第三章能见度、天气现象、地面状态的观测知识结构能见度的观测1天气现象的观测2地面状态的观测3气象应用4一、能见度的观测1.影响能见度的基本因子2.适光和暗光3.水平能见度的观测4.气象光学视程的仪器测量1.影响能见度的基本因子1.大气透明度2.目标物和背景的属性3.眼睛的视觉性能1.影响能见度的基本因子假如有一目标物，其原有亮度为B，在通过了距离为dx的混浊空气后，亮度被减小了dB，其在这段距离的亮度改变率为dB/B=-αdx，其中α是大气的消光系数。若光线在均匀的大气中通过的路径为L时，则有：得出亮度随α和L的增加按指数规律减小，即大气中

2、的悬浮质粒越多，大气透明度就越差，目标物的能见距离也就越小。大气透明度1.影响能见度的基本因子目标物和背景的属性设目标物的亮度为B0，背景亮度为B，亮度对比值K定义为：目标物亮度B0与背景亮度B的绝对差与其中大者之比。当B0＞B时K＝（B0－B)/B0当B0＜B时K＝（B－B0)/B0≤K≤1。若B0＝B，则K＝0，此时，目标物和背景融合在一起，则无法辨认目标物；若B0＝0，或B＝0，则K＝1，目标清晰可见。“属性”是指目标物和背景的大小、形状、色彩、亮度等特性。1.影响能见度的基本因子眼睛的视觉性能当K＝0时，即目标物与背景亮度完全一样，就无法从背景上区别

3、出目标物来。但由于人眼镜的视觉性能，实际上等不到K＝0，而是当K小到某一数值ε后，人眼对亮度对比就已经感觉不到了，此时，目标物已不能见了。我们把人眼开始不能从背景上再感觉到目标物时的亮度对比的最小值称为“对比视感阈”，用ε来表示。当K≥ε时，目标物能见，否则，目标物不能见。K＝ε为临界状态。对比视感阈ε与外界照度有关，照度减小时，ε就增大；对比视感阈ε与目标物的视角有关，当视角小于临界值0.5°时，ε值要增大。一般说来，具有正常视力的人，在野外观测条件下，ε的平均值约为0.02。2.适光和暗光适光和暗光分别指白天和夜间的情况。适光指白天光照环境下眼睛的适应状

4、态。更精确的说，适光状态定义为具有正常视力的观测者对光线射入视网膜中央凹（视网膜最敏感的中枢部分）的刺激所作出的反应。在这种适应条件下，中央凹可区别出细微的清晰度和颜色。夜间视觉视作是暗光的（以视网膜的视杆细胞取代中央凹产生视觉），视杆细胞作为视网膜上的外围部分对颜色和细微清晰度不敏感，但对低的光强度特别敏感。暗光视觉需要长时间的适应过程，长达30分钟，而适光视觉只需2分钟。3.水平能见度的观测1.气象能见度2.有效能见度3.观测方法（1）白天能见度的观测（2）夜间能见度的观测3.水平能见度的观测1.何谓气象光学视程？气象光学视程是指白炽灯发出色温为2700

5、K的平行光束的光通量，在大气中削弱至初始值的5%所通过的路径长度。3.水平能见度的观测2.什么是气象能见度？气象能见度是指视力正常的人，在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨认出目标物（黑色，大小适度）的最大水平距离；夜间则是能看到和确定出一定强度灯光的最大水平距离。3.水平能见度的观测3.什么是有效能见度？有效能见度：是指周围视野中二分之一以上的范围都能看到的最大水平距离。记录时以千米为单位取小数一位。3.水平能见度的观测白天能见度的观测1、选定目标物时，应尽可能以天空为背景；2、大小适度，视角以0.5－5.0°之间为宜；3、仰角不宜超过6°，以越接近

6、水平方向越好；4、颜色应当越深越好，而且亮度一年四季不变或少变的；5、浅色，反光强的物体不适宜选为目标物。目标物选定后，要测定观测点与目标物的距离和目标物所在的方位，绘制能见度目标物分布图。3.水平能见度的观测能见度目标分布图绘图方法：一般是先产纸上画九个同心圆。圆心代表观测点，自近而远地每圈分别代表0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0千米的距离。然后把所有目标物，以其简略图形或编号按其所在方位、距离分别标在相应的位置上。3.水平能见度的观测白天能见度的观测在沙漠、草原、海岛或其它地物稀少的地区，可采用人工设置目标物，

7、并视其清晰程度来判定能见度。人工设置的目标物，一般多用来估计1.０千米以内的能见度，其大小要适度，材料因地制宜(木板、土墙、水泥预制件等)，向着观测点的一面应涂成黑色，以与天空背景有清楚的对比。靠近海(湖)岸的站或海岛站，其朝向海(湖)方向的能见度，还可以水天线(即海、天相接的线)的清晰程度。3.水平能见度的观测白天能见度的观测如某一目标物轮廓清晰，但没有更远的或看不到更远的目标物时，可据此酌情判定：目标物的颜色，细微部分清晰可辨时，能见度通常可定为该目标物距离的五倍以上；目标物的颜色，细微部分隐约可辨时，能见度可定为该目标物距离的二倍半到五倍；目标物的颜色

8、，细微部分很难分辨时，能见度可定为大于该目标物的距离