民國115年 高考三級 氣象 大氣測計學（包括傳統觀測與遙測）
第5題
請解釋光電透射儀（photoelectric transmissometer）與散射型能見度儀之 觀測原理以及兩者之差別。（20 分）
題目
請解釋光電透射儀（photoelectric transmissometer）與散射型能見度儀之 觀測原理以及兩者之差別。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、光電透射儀原理：發射端與接收端相隔已知基線，發射平行光束，接收端量測透過光強 I，與乾淨空氣參考光強 I0 比較，依比爾—朗伯定律（Beer–Lambert law）求消光係數 σ，I=I0 exp(−σL)。再由柯希米德（Koschmieder）關係估算氣象光學距離 MOR≈3/σ，此關係以 5% 對比閾值計；觀測結果屬路徑平均。
- 二、散射型能見度儀原理：以正向或前向散射方式，在局部取樣體積內發射光束，量測特定角度散射光，推算散射係數 σscat；假設消光主要由散射造成，且粒徑分布與相位函數符合校正條件，令 σext≈σscat，再換算能見度。其代表測點附近之能見度，而非整段路徑平均。
- 三、兩者差別：透射儀直接量測光衰減，對低消光（高能見度）仍具良好解析力，適合機場跑道視程（RVR）與長基線觀測；散射儀間接量測散射，設備體積小、安裝容易、靈敏度高，適合低能見度與密集測站，但受氣膠種類、吸收與相位函數假設影響。前者為路徑積分，後者為單點取樣。
- 四、優缺點：透射儀準確、可追溯、較不受氣膠種類影響，但設備昂貴、需對準與堅固基座、鏡窗汙染與霧滴附著會造成偏差，且路徑平均可能掩蓋局部濃霧。散射儀成本低、維護較易、反應快，但在高能見度時訊號弱、易受汙染與氣膠吸濕成長影響，且不同廠牌校正曲線差異大。
- 五、應用建議：機場 RVR 與航空氣象常以透射儀為準，並以散射儀作為輔助與備援；環境監測與公路氣象可採散射儀密集布點。無論何種設備，均應定期清潔鏡窗、執行零點與跨度校正、監測濕度與加熱狀態，並與人工觀測或其他能見度感測器交叉比對，以降低系統偏差。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。