6.5. Látástávolság

A látástávolság az a vízszintes távolság, amelyből valamely tárgy még éppen felismerhető. Éjszaka azt a távolságot becsüljük, amelyben ugyanezek a tárgyak felismerhetők volnának, ha a megvilágítás szintje a nappali fény erősségének felelne meg. A műszeres mérésekhez ezt objektíven a meteorológiai optikai határ (Meteorological Optical Range- MOR) mennyiséggel definiálják. Ez azt a távolságot jelenti a légkörben, amely alatt egy 2700 K színhőmérsékletű izzó által kibocsátott fénysugár az eredeti érték 5%-ára csökken (WMO, 2008).

A látástávolságot vizuálisan, vagy műszerrel állapíthatják meg a meteorológiai állomásokon.

A látástávolság egysége 1 km-ig méter, 1 km fölött km.

Az időjárási táviratban (SYNOP kód) a látástávolságot 3 különböző felbontású tartományban adhatjuk meg:

  1. 100 m-től 5000 m-ig 100 m-es lépésközben,

  2. 6 km-től 30 km-ig 1 km-es felbontásban,

  3. 35 km és 70 km között 5 km-es felbontásban.

Ha a látástávolság a levegőben lévő vízgőz kicsapódása révén 1 km alá esik, ködről beszélünk. Gyakran heves eső, vagy sűrű hóesés hatására is lecsökkenhet a látástávolság 1 km alá, ezt azonban nem nevezzük ködnek. A vízszintes látástávolság jelentősen lecsökkenhet lebegő por, homok, vagy egyéb szennyeződés hatására is. A levegő relatív nedvessége ekkor < 80%. A meteorológiában ezt a jelenséget száraz légköri homálynak nevezzük (lásd korábban 6.2.1 fejezetben).

6.5.1. A látástávolság vizuális észlelése

A vizuális észleléshez vonatkoztatási pontokat állapítanak meg. Minden állomáson két vázlatot készítenek, az egyik a környezetben lévő tereptárgyakat tartalmazza 4 km-ig (6.9. ábra), a másik a távoli vonatkozási pontokét 4–50 km-ig (l. pl Czelnai, 1989). A térképeken az állomástól adott távolságra lévő koncentrikus körök segítik a látástávolság meghatározását. Ezek az állomástól 50, 200, 500 m-re illetve 1, 2, 4, 10, 20 50 km-re találhatók.

A látástávolság vizuális meghatározására használt vázlat

6.9. ábra: A látástávolság vizuális meghatározására használt vázlat. A vázlaton lévő térkép középpontjában található a meteorológiai állomás. A térképen feltüntetik az állomásról jól látható vonatkoztatási pontokat, valamint az észlelés megkönnyítése érdekében adott távolságra lévő koncentrikus köröket. Általában két vázlatot használnak, egyet az állomás körüli 4 km-es tartományról, és egy hasonlót az állomás körüli 50 km-es tartományról.

6.5.2. A látástávolság mérése műszerekkel

A látástávolság műszerrel is meghatározható. A műszeres mérés aktív távérzékelésen alapul és a Bouguer–Lambert–Beer-törvény alapján származtatja a látástávolság értékét. Ez a fény terjedését írja le különböző közegekben. Légköri viszonyokra az alábbi módon írhatjuk:

(6-1)

ahol F a fényáram a légkörben x távolság megtétele után, F0 a fényáram x = 0 esetén, σ pedig a gyengülési együttható. A gyengülési együttható (9-1) egyenlet alapján írható:

.

(6-2)

A megoldás szigorúan monokromatikus fényre igaz, de jó közelítéssel spektrális fluxusra is alkalmazható.

A transzmittancia (T – az anyagon áteső fény hányada) az alábbi módon számítható:

.

(6-3)

A (6.1) és (6.3) egyenletek alapján:

.

(6-4)

A meteorológiai optikai határ alapján az F/F0 értéket 0,05-nek véve (5%), az x távolság a tényleges látástávolságot (P) jelenti, így a transzmittancia a következő formában írható:

.

(6-5)

Ebből a látástávolság:

(6-6)

Vagy két x távolságra lévő pont között végzett mérés alapján:

.

(6-7)

A műszeres mérések során kétféle módszer terjedt el.

  1. A fentiekben leírt gyengülési együtthatót mérő módszer.

  2. Egy kibocsátott fénysugár szóródását vizsgáló módszer (szóródási együttható mérése).

6.5.2.1. Transzmisszométerek

A transzmisszométerek a gyengülési együtthatót határozzák meg, vagyis a kibocsátott fénysugár egy adott légrétegben való gyengülése alapján származtatják a látástávolságot. Egyes műszerek esetén a fénykibocsátó és érzékelő szenzor két különböző egységben található (6.10. ábra). A kibocsátó és érzékelő egységek egymástól vett távolsága a különböző műszerek esetén néhány métertől 150–300 m-ig terjed.

Két-egységes transzmisszométer

6.10. ábra: Két-egységes transzmisszométer működési elve (A fénykibocsátó és -érzékelő külön egységben található egymástól 10–300 m-re).

A transzmisszométerek másik fajtája esetén a fénykibocsátó és fényérzékelő egy egységben található (6.11. ábra). A kibocsátott fényt egy adott távolságban lévő tükör veri vissza. Ezáltal a fénysugár kétszer teszi meg a vizsgált tartományban az utat.

Két-egységes transzmisszométer

6.11. ábra: Egy-egységes transzmisszométer működési elve (A fénykibocsátó és -érzékelő egy egységben található).

6.5.2.2. Szóródást mérő látástávolság-mérők

A látástávolság származtatható a légköri elemeken történő szóródás mérése révén is. A műszerek vagy visszaszóródást detektálnak (6.12. ábra), vagy egymással szemben, illetve bizonyos szögben érzékelik a kibocsátott sugárzás szóródását (6.13. ábra és 6.14. ábra).

Visszaszóródást mérő látástávolság-mérő működési elve

6.12. ábra: Visszaszóródást mérő látástávolság-mérő működési elve

Szóródást mérő látástávolság-mérő működési elve

6.13. ábra: Szóródást mérő látástávolság-mérő működési elve

Szóródást mérő látástávolság-mérő működési elve

6.14. ábra: Szóródást mérő látástávolság-mérő működési elve

A 6.15. ábra az Országos Meteorológiai Szolgálat Pestszentlőrinci Obszervatóriumában lévő látástávolság-mérőt mutatja.

Látástávolság-mérő szenzor az Országos Meteorológiai Szolgálat Pestszentlőrinci Obszervatóriumában

6.15. ábra: Látástávolság-mérő szenzor az Országos Meteorológiai Szolgálat Pestszentlőrinci Obszervatóriumában

A látástávolság széles sávban működő szóródás-mérővel (nefelométer) is meghatározható (6.16. ábra). Ekkor 0 és 180 fok között, vagy legalább 0 és 120 fok között vizsgálják a fénysugár szóródását.

Szóródást széles sávban mérő nefelométer működési elve

6.16. ábra: Szóródást széles sávban mérő nefelométer működési elve