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摘 要：能见度是判断飞行条件简单与复杂的依据之一，也是决定机场开放与关闭的条件之一同时也是决定航空器起降采用目视飞行规则或仪表飞行规则的依据之一。本文浅谈气象主导能见度、气象光学视程和跑道视程，并对他们的不同进行对比分析。
关键词：能见度;跑道视程;对比分析
1 主导能见度的定义
目前，我国民航地面气象的能见度观测包括主导能见度、气象光学能见度（MOR）、跑道视程（RVR）的观测。主导能见度是指观测到的达到或超过四周一半或机场地面一半都能达到的最大水平能见距离。
2 气象光学视程的定义
气象光学视程（Meteorological optical range简称MOR）是指由白炽灯发出的色温为2 700 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。其中，色温是照明光学中用于定义光源颜色的一个物理量。即把某个黑体加热到一个温度，其发射的光的颜色与某个光源所发射的光的颜色相同时，这个黑体加热的温度称之为该光源的颜色温度，简称色温。其单位用“K”（开尔文温度单位）表示。
MOR的测量原理主要是依据对大气消光系数的精准测量。根据柯西米德（Koschmieder）原理，MOR与消光系数、视觉对比感阈、背景光亮度有关。即对于水平天空为背景的黑色目标物，目标物和背景亮度对比可表示为：
式中r为目标物与观察者的距离;为大气消光系数;为视觉对比阈值。对于正常视力的人而言，通常白天的视觉对比感阈为0.02，而对航空而言，世界气象组织（WTO）和国际民航组织（ICAO）均采用0.05作为阈值，即：
因此得出：
在无人值守的情况下，可以将气象光学视程（MOR）作为能见度使用。
3 跑道视程的定义
跑道视程（runway visual range 简称RVR），在国际民用航空公约附件三-《国际航空气象服务》中，对RVR是这样定义的：在跑道中线，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距离。所谓标志，是指为了表示跑道中心线或接地线用白漆在跑道表面划出的标志。一般来说，RVR是指飞机的接地地点看到的能见距离。但是实际上是不可能到跑道中间去观测的，这就必须取一个能代替地点的位置，使测量出的能见距离尽可能和接地地点测量的一致，国际民航组织建议这个位置应是在离跑道中线一侧不超过120米处但不小于90米。代表接地地带的观测，其观测位置应沿跑道，离入口处向内约300米;代表跑道中间地段和较远地段的观测位置，应为于沿跑道入口处约1 000米到1 500米（跑道中间地带），跑道停止端向内约300米。且测量RVR的大气透射仪传感器发射和接收镜头相对跑道高度约2.5米;测量RVR的前向散射仪发射和接收光路交叉点的高度相对跑道高度约2.5米。
4 对比分析
4.1 RVR和主导能见度的对比
（1）主导能见度应当在观测平台或观测场以能见度观测的方法确定。当观测人员在规定高度以上的观测平台观测时，应当将观测到的主导能见度修正到机场地面水平方向的主导能见度。跑道视程采用RVR探测仪器对距机场跑道面约2.5米高度上的RVR进行观测。
（2）RVR是在跑道接地地带探测的，其方向与跑道平行。气象主导能见度是在固定的观测点（一般不在跑道附近）人工目测的，且与观测员当时生理、心理和工作经验等因素有关。因此，两者存在差异是正常的。当自动观测设备能够输出主导能见度值时，可以将该设备输出的主导能见度值作为确定主导能见度的参考。
（3）白天RVR的目标物是跑道及其跑道面上的标志，它们的形状、大小和颜色是固定的;气象能见度目标物的形状、大小和颜色不尽相同。夜间，RVR的目标灯是跑道中线灯和边线灯，且光强可以调节;气象能见度则利用周围原有的灯光，其颜色、光强有随意性，且光强不能调节。
（4）由于RVR是通过仪器测量计算后的值，当仪器窗口镜面污染时，就可能导致RVR值偏低。当出现雾的分布不是均匀的，RVR探测仪的采样体也会可能影响RVR的估算值。我们沿海地带经常出现平流雾、碎片雾，当它们覆盖在探测仪周围时，仪器显示的RVR值可能很差，而同一时间跑道上的能见度可能很好。此种情况下的RVR值与气象能见度会有很大差异。
4.2 MOR与RVR的对比
（1）MOR的尺度0～70千米，对于民用航空来说，上限是10千米。而根据ICAO相关报告建议，跑道视程RVR应当按仪器实际显示的数值记录正在使用的跑道接地地带的RVR。当RVR值小于50米时，记录为M50，当RVR值大于2 000米时，记录为P2 000。
（2）RVR是在求出消光系数的基础上，也就是在测量出MOR数值后，再参照背景亮度和跑道灯光级数计算得出。在白天不开跑道灯时，使用柯西米德定理（），在夜间开跑道灯时，使用阿拉德定理（），式中：R为跑道视程;T为大气透明度;b为基线长度;为照明阈值，与背景亮度有关;I为跑道灯光强度，通常分为1%、3%、10%、30%、100%五个等级，其中3、4、5级所对应的灯光强度为500 cd、2 500 cd、10 000 cd。因此可以将RVR理解为MOR数据经过处理后得到的新数据，RVR的数据源是MOR，但因为计算中涉及其他因素，两者经常存在差异，更不可相互替代。
4.3 对比结论
通过分析，可以得出的结论是：RVR>=MOR;通常情况下，无灯光时VIS>=RVR>=MOR;有灯光时RVR>=VIS>=MOR。当不同方向上的能见度差异较大时，VIS、RVR与MOR的差值也较明显。当VIS值與RVR值差值异常时，需要观测员和气象设备机务员到跑道上进行能见度观测，以判定这种差异是由于局部天气还是设备问题引起的。值得注意的是：跑道视程探测设备是II类和III类机场所必须的设备，对于航空公司而言最重要的还是RVR数据。
5 结束语
能见度是飞行安全的一个重要参数，低能见度始终是航空气象工作的重点。观测员在工作中应严格遵守工作流程，经常进行对比观测，数据对比，以便及时发现关键数据异常，即时通报，确保数据及时准确，更好为飞行安全服务。设备维护人员应做好气象能见度探测设备的日常保养，例行维护，零备件管理及故障处理，及时有效处理故障，确保RVR数据的正常使用。气象、塔台、机场控制台等直接与飞行安全有关的单位了解掌握气象能见度和跑道视程之间的差异，可以准确为航空飞行提供所需的能见度数据，确保空中交通顺畅和飞行安全。
参考文献：
[1]World Meteorological Organization 1990a：Guide on Meteorological Observation and Information Distribution Systems at Aerodromes WMO-NO.731，Geneva.
[2]世界气象组织，《气象仪器观测方法指南》，第8版，国家气象局气候监测应用管理司，气象出版社，1983：236-251.
[3]国际民用航空公约附件三-《国际航空气象服务》.
[4]民用航空气象地面观测规范[S].2019年2月28日，第四章.
[5]民用航空机场气象台建设指南[S].2012年4月1日，第三章第四节.
关键词：能见度;跑道视程;对比分析
1 主导能见度的定义
目前，我国民航地面气象的能见度观测包括主导能见度、气象光学能见度（MOR）、跑道视程（RVR）的观测。主导能见度是指观测到的达到或超过四周一半或机场地面一半都能达到的最大水平能见距离。
2 气象光学视程的定义
气象光学视程（Meteorological optical range简称MOR）是指由白炽灯发出的色温为2 700 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。其中，色温是照明光学中用于定义光源颜色的一个物理量。即把某个黑体加热到一个温度，其发射的光的颜色与某个光源所发射的光的颜色相同时，这个黑体加热的温度称之为该光源的颜色温度，简称色温。其单位用“K”（开尔文温度单位）表示。
MOR的测量原理主要是依据对大气消光系数的精准测量。根据柯西米德（Koschmieder）原理，MOR与消光系数、视觉对比感阈、背景光亮度有关。即对于水平天空为背景的黑色目标物，目标物和背景亮度对比可表示为：
式中r为目标物与观察者的距离;为大气消光系数;为视觉对比阈值。对于正常视力的人而言，通常白天的视觉对比感阈为0.02，而对航空而言，世界气象组织（WTO）和国际民航组织（ICAO）均采用0.05作为阈值，即：
因此得出：
在无人值守的情况下，可以将气象光学视程（MOR）作为能见度使用。
3 跑道视程的定义
跑道视程（runway visual range 简称RVR），在国际民用航空公约附件三-《国际航空气象服务》中，对RVR是这样定义的：在跑道中线，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距离。所谓标志，是指为了表示跑道中心线或接地线用白漆在跑道表面划出的标志。一般来说，RVR是指飞机的接地地点看到的能见距离。但是实际上是不可能到跑道中间去观测的，这就必须取一个能代替地点的位置，使测量出的能见距离尽可能和接地地点测量的一致，国际民航组织建议这个位置应是在离跑道中线一侧不超过120米处但不小于90米。代表接地地带的观测，其观测位置应沿跑道，离入口处向内约300米;代表跑道中间地段和较远地段的观测位置，应为于沿跑道入口处约1 000米到1 500米（跑道中间地带），跑道停止端向内约300米。且测量RVR的大气透射仪传感器发射和接收镜头相对跑道高度约2.5米;测量RVR的前向散射仪发射和接收光路交叉点的高度相对跑道高度约2.5米。
4 对比分析
4.1 RVR和主导能见度的对比
（1）主导能见度应当在观测平台或观测场以能见度观测的方法确定。当观测人员在规定高度以上的观测平台观测时，应当将观测到的主导能见度修正到机场地面水平方向的主导能见度。跑道视程采用RVR探测仪器对距机场跑道面约2.5米高度上的RVR进行观测。
（2）RVR是在跑道接地地带探测的，其方向与跑道平行。气象主导能见度是在固定的观测点（一般不在跑道附近）人工目测的，且与观测员当时生理、心理和工作经验等因素有关。因此，两者存在差异是正常的。当自动观测设备能够输出主导能见度值时，可以将该设备输出的主导能见度值作为确定主导能见度的参考。
（3）白天RVR的目标物是跑道及其跑道面上的标志，它们的形状、大小和颜色是固定的;气象能见度目标物的形状、大小和颜色不尽相同。夜间，RVR的目标灯是跑道中线灯和边线灯，且光强可以调节;气象能见度则利用周围原有的灯光，其颜色、光强有随意性，且光强不能调节。
（4）由于RVR是通过仪器测量计算后的值，当仪器窗口镜面污染时，就可能导致RVR值偏低。当出现雾的分布不是均匀的，RVR探测仪的采样体也会可能影响RVR的估算值。我们沿海地带经常出现平流雾、碎片雾，当它们覆盖在探测仪周围时，仪器显示的RVR值可能很差，而同一时间跑道上的能见度可能很好。此种情况下的RVR值与气象能见度会有很大差异。
4.2 MOR与RVR的对比
（1）MOR的尺度0～70千米，对于民用航空来说，上限是10千米。而根据ICAO相关报告建议，跑道视程RVR应当按仪器实际显示的数值记录正在使用的跑道接地地带的RVR。当RVR值小于50米时，记录为M50，当RVR值大于2 000米时，记录为P2 000。
（2）RVR是在求出消光系数的基础上，也就是在测量出MOR数值后，再参照背景亮度和跑道灯光级数计算得出。在白天不开跑道灯时，使用柯西米德定理（），在夜间开跑道灯时，使用阿拉德定理（），式中：R为跑道视程;T为大气透明度;b为基线长度;为照明阈值，与背景亮度有关;I为跑道灯光强度，通常分为1%、3%、10%、30%、100%五个等级，其中3、4、5级所对应的灯光强度为500 cd、2 500 cd、10 000 cd。因此可以将RVR理解为MOR数据经过处理后得到的新数据，RVR的数据源是MOR，但因为计算中涉及其他因素，两者经常存在差异，更不可相互替代。
4.3 对比结论
通过分析，可以得出的结论是：RVR>=MOR;通常情况下，无灯光时VIS>=RVR>=MOR;有灯光时RVR>=VIS>=MOR。当不同方向上的能见度差异较大时，VIS、RVR与MOR的差值也较明显。当VIS值與RVR值差值异常时，需要观测员和气象设备机务员到跑道上进行能见度观测，以判定这种差异是由于局部天气还是设备问题引起的。值得注意的是：跑道视程探测设备是II类和III类机场所必须的设备，对于航空公司而言最重要的还是RVR数据。
5 结束语
能见度是飞行安全的一个重要参数，低能见度始终是航空气象工作的重点。观测员在工作中应严格遵守工作流程，经常进行对比观测，数据对比，以便及时发现关键数据异常，即时通报，确保数据及时准确，更好为飞行安全服务。设备维护人员应做好气象能见度探测设备的日常保养，例行维护，零备件管理及故障处理，及时有效处理故障，确保RVR数据的正常使用。气象、塔台、机场控制台等直接与飞行安全有关的单位了解掌握气象能见度和跑道视程之间的差异，可以准确为航空飞行提供所需的能见度数据，确保空中交通顺畅和飞行安全。
参考文献：
[1]World Meteorological Organization 1990a：Guide on Meteorological Observation and Information Distribution Systems at Aerodromes WMO-NO.731，Geneva.
[2]世界气象组织，《气象仪器观测方法指南》，第8版，国家气象局气候监测应用管理司，气象出版社，1983：236-251.
[3]国际民用航空公约附件三-《国际航空气象服务》.
[4]民用航空气象地面观测规范[S].2019年2月28日，第四章.
[5]民用航空机场气象台建设指南[S].2012年4月1日，第三章第四节.