Віддалені предмети видно гірше, ніж близькі, не тільки тому, що зменшуються їх видимі розміри. Навіть і дуже великі предмети на тій чи іншій відстані від спостерігача стають погано помітними внаслідок мутності атмосфери, крізь яку вони видно. Ця мутність обумовлена розсіюванням світла в атмосфері. Зрозуміло, що вона збільшується при зростанні аерозольних домішок в повітрі.
Для багатьох цілей дуже важливо знати, на якій відстані перестають відрізнятися обриси предметів за повітряною завісою. Це відстань називають дальністю видимості, або просто видимістю. Дальність видимості найчастіше визначається на око за певними, заздалегідь вибраних об'єктів (темним на тлі неба), відстань до яких відомо. Але є і ряд фотометричних приладів для визначення видимості.
У дуже чистому повітрі, наприклад арктичного походження, дальність видимості може досягати сотень кілометрів. Розсіювання світла в такому повітрі проводиться переважно молекулами атмосферних газів. У повітрі, що містить багато пилу або продуктів конденсації, дальність видимості може знижуватися до декількох кілометрів і навіть до кількох метрів. Так, при слабкому тумані дальність видимості становить 500-1000 м, а при сильному тумані або сильну піщану бурю може знижуватися до десятків і навіть декількох метрів.
Дальність видимості. Розрізняють геометричну, оптичну і метеорологічну дальність видимості. Геометрична дальність видимості АС (рис. 1.5.2) визначається кривизною Землі і світлового променя і залежить від висоти спостерігача і спостережуваного об'єкта. Оптична дальність видимості - це відстань, на якому реальний об'єкт при даних умов погоди, освітлення і спостереження знаходиться на кордоні сприйняття зором. Вона залежить від прозорості атмосфери, гостроти зору спостерігача, властивостей об'єкта, що спостерігається і фону, на якому спостерігається об'єкт. Всі зазначені фактори дуже мінливі, тому оптичну дальність видимості важко застосовувати в практичних цілях в якості метеорологічного елемента.
Мал. 1.5.2. Дальність видимості горизонту.
Дальність видимості реальних об'єктів і вогнів в море вночі буде дорівнює найменшому значенню однієї з трьох величин: геометричній, оптичної і метеорологічної дальності видимості.
Підняття (зниження) горизонту. До явищ, пов'язаних із земною рефракцією, відносяться випадки підняття і зниження горизонту. При відсутності рефракції дальність видимого горизонту Д0 визначається геометричній дальністю.
де Д 0 - геометрична дальність видимого горизонту в км; h- висота очі спостерігача в м.
З урахуванням земної рефракції дальність видимого горизонту може бути визначена з виразу де k = - dn / dr, R- радіус Землі.
При стандартних значеннях тиску і температури Д = 1,08 Д0.
У цих умовах підняття горизонту невелика і ми зазвичай його не помічаємо. Якщо ж k<0, то Д<Д0 т. е. отмечается отрицательная рефракция, луч вогнут кверху и касается Земли ближе, чем прямолинейный. Наконец, при k>0 Д> Д0 - позитивна рефракція, горизонт піднятий.
Зміна дальності видимого горизонту визначається характером зміни температури, а отже, і щільності повітря по висоті. При падінні температури відзначається позитивна рефракція, а при інверсії - негативна. При позитивній рефракції відбувається підняття горизонту, і ми бачимо предмети, зазвичай приховані кривизною Землі. В цьому випадку Д істотно більше Д0. При негативній рефракції горизонт здається зниженим, і ми не бачимо навіть тих предметів, які видно в звичайних умовах; в цьому випадку Д багато менше Д0.
Найбільше підняття горизонту відзначається в холодних повітряних масах (температура по висоті падає). Зниження горизонту спостерігається в теплих повітряних масах. Це явище особливо характерно в прибережній зоні, коли з берега натекает на море тепле сухе повітря.
Метеорологічна дальність видимості є однією з характеристик прозорості атмосфери, і її слід відрізняти від реальної дальності видимості різних об'єктів, яка залежить не тільки від прозорості атмосфери, а й від кольору об'єктів, їх розмірів, віддаленості від пункту спостережень, освітленості і фону.
Метеорологічної дальністю видимості називається то найбільша відстань, з якого в світлий час доби можна виявити на тлі неба поблизу горизонту (або на тлі повітряної димки) абсолютно чітке тіло досить великих кутових розмірів (більше 15 кутових хвилин). Видимість визначається з верхнього містка. Оцінюється вона за міжнародною 10-бальною шкалою (від 0 до 9 балів) в метрах, кілометр кабельтових, милях.
При плаванні поблизу берегів слід визначати видимість окремо в сторону моря і окремо в сторону берегів і записувати в журнал найменшу видимість.
Для визначення видимості в сторону берегів використовуються наявні в поле зору і позначені на карті окремі миси, гори, будівлі, маяки, знаки тощо відстань до яких відомо Об'єкти повинні бути видимі з місця спостереження під кутом не більше 5-6 ° до горизонту. У виняткових випадках, при видимості більше 1 милі, допускається використання об'єктів, видимих під кутом до горизонту до 11 °.
У відкритому морі, далеко від берегів, при відсутності в поле зору яких би то ні було об'єктів, необхідних для визначення метеорологічної дальності видимості, допускається оцінка так званої реальної поверхні моря. При відсутності інших відомостей про видимість, величина реальної видимості використовується як допоміжна характеристика в оперативних цілях.
Оцінка реальної видимості поверхні моря проводиться по чіткості лінії дійсного горизонту або по дальності видимості поверхні моря, яка визначається візуально (табл. 2.).
При цьому слід керуватися такими принципами:
а) якщо видимість настільки хороша, що поверхня моря видно аж до лінії горизонту, то бальна оцінка реальної видимості поверхні моря визначається в залежності від висоти місця спостережень за чіткості лінії горизонту згідно табл. 2 .;
б) якщо видимість настільки погана, що лінія дійсного горизонту, хоч я знаю, то спостерігач намагається визначити на око, на якій відстані поверхню моря стає невидимою.
Табл. 2. Ознаки для оцінки реальної дальності видимості моря по чіткості дійсного горизонту
Висота місця спостережень
над рівнем моря, м