가시성

Visibility

가시성은 물체나 빛을 명확하게 식별할 수 있는 거리의 척도입니다.기상학에서는 주변 공기의 투명성에 따라 달라지며, 따라서 주변 조도 수준이나 하루 중 시간에 상관없이 변하지 않는다.지표면 기상 관측 및 METAR 코드 내에서 국가에 따라 미터 또는 법령 마일 단위로 보고됩니다.가시성은 도로, 항해, 항공모든 형태의 교통에 영향을 미칩니다.

기하학적 시야 범위는 지구의 곡률에 의해 제한되며 보는 물체의 눈높이와 높이에 따라 달라집니다.측지학에서는 측지 가시성을 계산할 때 대기 굴절을 고려해야 한다.

기상 가시성

정의.

착륙을 위해 하강하는 구름 속으로 비행하는 비행기

ICAO Annex 3 International Air Navigation 기상 서비스에는 다음과 같은 정의와 참고 사항이 포함되어 있다.

a) 밝은 배경에 대해 관찰했을 때 지면 근처에 위치한 적절한 치수의 검은 물체를 보고 인식할 수 있는 최대 거리
b) 1,000칸델라의 빛이 비등 배경에 비추어 보고 식별할 수 있는 최대 거리.
참고.— 두 거리는 주어진 소광 계수의 공기 중 값이 다르며, 후자의 b)는 배경 조명에 따라 달라진다.전자의 a)는 기상 광학 범위(MOR)로 표현된다.

부록 3은 또한 활주로 가시 범위(RVR)를 다음과 같이 정의한다.

활주로 중심선에 있는 항공기 조종사가 활주로 표면 표시 또는 활주로를 묘사하거나 중심선을 식별할 수 있는 범위.
안개 낀 아침길
맑은 날에는 텔아비브의 스카이라인이 북쪽으로 80km 떨어진 카르멜 산맥에서 보인다.

북극이나 산악 지역의 매우 깨끗한 공기에서는 산이나 높은 능선과 같은 큰 표시가 있는 경우 가시거리가 최대 240km(150마일)가 될 수 있습니다.그러나 대기 오염과 높은 습도로 인해 시야가 다소 저하되는 경우가 많습니다.다양한 기상 관측소에서 이를 안개(건조) 또는 안개(습기)라고 보고합니다.안개와 연기는 시야를 거의 0에 가깝게 감소시켜 운전을 극도로 위험하게 만들 수 있습니다.사막지역과 그 부근모래폭풍이나 산불에서도 같은 일이 일어날 수 있다.폭우(천둥이 치는 등)는 시야를 저하시킬 뿐만 아니라 하이드로 플래닝으로 인해 신속하게 브레이크를 밟을 수 없다.눈보라와 지면 눈보라는 부분적으로 낮은 가시성으로 정의된다.

역사

파생

가시성을 정의하기 위해 완벽하게 하얀 배경에 대해 완벽하게 검은 물체가 보이는 경우를 조사합니다.검은색 물체로부터의 거리 x에서의 시각적 대비 CV(x)는 배경과 물체의 광강도 간의 상대적 차이로 정의된다.

여기B F(x)와 F(x)는 각각 배경과 객체의 강도이다.그 물체는 완벽하게 검은 것으로 가정되기 때문에, 그 물체에 입사하는 모든 빛을 흡수해야 한다.따라서 x=0(물체에서)일 때 F(0) = 0, CV(0) = 1이다.

물체와 관찰자 사이에 F(x)는 관찰자의 시야에 산란되는 추가 빛과 가스와 입자에 의한 빛의 흡수에 영향을 받는다.특정 빔의 외부 입자에 의해 산란된 빛은 궁극적으로 대상에서의 방사 강도에 기여할 수 있으며, 이는 다중 산란이라고 알려져 있습니다.흡수된 빛과 달리 산란된 빛은 시스템에서 손실되지 않습니다.오히려 방향을 바꾸거나 다른 방향에 기여할 수 있습니다.특정 방향으로 이동하는 원래 빔에서만 손실됩니다.x에서의 방사 강도에 대한 다중 산란의 기여도는 개별 입자 산란 계수, 입자 수 농도 및 빔 깊이에 의해 수정된다.강도 변화 dF는 거리 dx에 걸친 이러한 효과의 결과입니다.dx는 부유 가스와 입자의 양을 측정하는 것이므로 감소하는 F의 비율은 거리 dx에 비례한다고 가정한다.F의 부분적인 감소는

여기ext b는 감쇠 계수입니다.배경광이 관찰자의 시선 안으로 산란되면 거리 dx에 걸쳐 F가 증가할 수 있습니다.이 증가는 b' FB(x) dx로 정의되며, 여기서 b'는 상수입니다.전체적인 강도 변화는 다음과 같이 표현된다.

F는 배경 강도를 나타내므로B 정의상 x와는 독립적입니다.그러므로,

이 식에서 b'ext b와 같아야 한다는 을 알 수 있다.따라서 시각적 대비V C(x)는 비어-람버트 법칙을 준수한다.

즉, 물체로부터의 거리에 따라 대비가 기하급수적으로 감소합니다.

실험실에서 실시한 실험에서 0.018과 0.03 사이의 대비비는 일반적인 일광 보기 조건에서 감지할 수 있는 것으로 나타났다.일반적으로 2%의V 대비비(C = 0.02)를 사용하여 시야 범위를 계산합니다.이 값을 위의 방정식에 대입하여 x에 대해 해결하면 다음과 같은 시각적 범위 표현(코슈미더 방정식)이 생성됩니다.

x가 길이 단위로 표시됩니다V.해수면에서 레일리 대기는 520 nm의 파장에서 약 13.2 × 10−6−1 m의 소멸 계수를 가진다.이는 가장 깨끗한 대기권에서는 시야가 약 296km로 제한된다는 것을 의미한다.

가시성 인식은 몇 가지 물리적 및 시각적 요소에 따라 달라집니다.현실적인 정의는 인간 시각 시스템(HVS)이 공간 주파수에 매우 민감하다는 사실을 고려해야 하며, 그 후 가시성을 [2]평가하기 위해 푸리에 변환과 HVS의 대비 민감도 함수를 사용해야 한다.

안개, 안개, 안개, 그리고 얼어붙은 이슬비

안개의 국제적 정의는 가시거리가 1km(3,300ft) 미만이고, 안개는 가시거리가 1.62m(0.62mi)와 2km(1.2mi) 사이이고, 안개는 2km(1.2mi)에서 5km(3.1m) 사이이다.일반적으로 안개와 안개는 주로 물방울로 구성되며, 안개 및 연기는 입자 크기가 더 작을 수 있다.이는 약 10μm의 파장에서 원적외선(far-IR)에서 작동하는 열 이미저(TI/FLIR)와 같은 센서에 영향을 미칩니다. 열 이미지(TI/FLIR)는 입자 크기가 파장보다 작기 때문에 희미하게 투과되고 일부 연기 때문에 IR 방사선이 크게 [citation needed]편향되거나 입자에 흡수되지 않습니다.

안개가 끼면 가끔 눈보라이 내릴 수 있습니다.일반적으로 온도가 0°C(32°F) 미만일 때 발생합니다.이러한 조건은 얼음 형성으로 인해 위험할 수 있으며, 특히 가시성이 낮기 때문에 치명적일 수 있습니다. 이러한 조건은 대개 1,000야드 이하에서 이러한 조건을 수반합니다.낮은 가시성과 얼음 형성의 조합은 도로에서의 사고로 이어질 수 있다.이러한 추운 날씨 현상은 주로 낮은 지층 구름에 의해 발생한다.

가시성이 매우 낮다

100m(330ft) 미만의 가시성은 일반적으로 0으로 보고된다.이러한 상황에서는 도로가 폐쇄되거나 자동 경고등과 표지판이 작동하여 운전자에게 경고할 수 있습니다.특히 여러 차량충돌하거나 연쇄 추돌한 후 반복적으로 시야가 낮은 특정 지역에 설치되었다.

저시정 경고

또한 미국 국립 기상국의 짙은 안개 주의보 등 가시성이 낮은 정부 기상청에 의해 종종 주의보가 내려진다.일반적으로 운전자는 안개가 사라지거나 다른 조건이 개선될 때까지 주행하지 말 것을 권장합니다.공항 이동은 낮은 가시성으로 인해 지연되는 경우가 많으며, 때로는 접근 가시성 최소값과 낮은 [3][4]가시성 하에서 지상에서 항공기를 안전하게 이동시키는 어려움으로 인해 장시간 대기하는 경우가 있다.

가시성 및 대기 오염

시야 감소는 아마도 대기 오염의 가장 명백한 증상일 것이다.가시성 저하는 대기 의 입자와 가스에 의한 빛의 흡수산란으로 인해 발생합니다.가스와 입자에 의한 전자파 복사의 흡수는 때때로 대기 변색의 원인이 되지만 일반적으로 가시성 저하에 크게 기여하지는 않는다.

미립자에 의해 산란되면 시야가 훨씬 더 쉽게 손상됩니다.관찰자와 원거리 물체 사이의 입자로부터의 현저한 산란으로 시인성이 저하된다.이 입자들은 태양과 하늘의 나머지 부분으로부터 관찰자의 시야선을 통해 빛을 산란시켜, 물체와 배경 하늘 사이의 대비를 감소시킨다.(단위 에어로졸 질량당) 가시성 감소에 가장 효과적인 입자의 지름은 0.1~1.0 µm이다.시야에 대한 공기 분자의 영향은 가시거리가 짧은 경우에는 경미하지만 30km 이상의 범위를 고려해야 한다.

측지 가시성

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지리적 가시성은 관측 지점의 고도와 주변 토폴로지에 따라 달라집니다.평면과 수면은 시야 범위를 최대화하지만 식물, 건물, 산은 지리적 시야를 제한하는 지리적 장애물이다.하늘이 맑고 기상학적 가시성이 높을 때 지구의 곡률은 가능한 최대 측지학적 가시성을 제한한다.지구의 시선과 반지름직각삼각형의 두 다리를 형성하기 때문에 높은 관측점에서 바다 표면까지의 가시성은 피타고라스 정리를 사용하여 계산할 수 있습니다.고지의 높이와 지구 반지름이 빗변을 형성한다.눈과 물체가 모두 기준 평면 위로 올라간 경우 두 개의 직각 삼각형이 있습니다.지구나 물의 표면에 닿는 접선은 두 개의 직각 삼각형 중 두 개의 짧은 다리로 구성되며, 이 다리들은 기하학적 시야 범위를 계산하기 위해 함께 추가됩니다.

측지학에서는 대기 굴절이 항상 계산에 고려되며, 이는 시야 범위를 증가시켜 지평선 뒤에 있는 물체도 여전히 볼 수 있도록 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b "ICAO Annex 3 Meteorological Service for International Air Navigation" (PDF) (16th ed.). International Civil Aviation Organization. July 2007. Retrieved 2018-03-09.
  2. ^ Moreno, Ivan; Jauregui-Sánchez, Y.; Avendaño-Alejo, Maximino (2014). "Invisibility assessment: a visual perception approach" (PDF). Journal of the Optical Society of America A. 31 (10): 2244–2248. Bibcode:2014JOSAA..31.2244M. doi:10.1364/josaa.31.002244. PMID 25401251.
  3. ^ "Why fog can play havoc with your travel plans". www.newcastleairport.com.au. Retrieved 3 September 2017.
  4. ^ "Project AS 07/13 - Regulation of Low Visibility Operations". www.casa.gov.au. Australian Civil Aviation Safety Authority. 21 March 2009. Retrieved 3 September 2017.

추가 정보