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对于高速公路安全能见度监测而言，我们关心最多的是雾的能见度。而雾滴直径一般在几个 pm 到十几个 pm 之间，但其粒子大小变化很大，既有大到 50 一 80pm 、状如毛毛雨的雾滴，更有大量直径小于 1pm 的微滴，其密度可达每立方厘米几千个‘ 451 ，一般陆面雾的峰值直径在 3.5 协 m 附近，平均直径在 9.4 一 16.1pm 之间，海雾粒子尺度更大。根据米氏散射 (MieScattering) 理论，由半径 r 大于波长入的粒子所引起的散射与波长几乎无关，具有较强的前向散射能力 ( 见上图 ) 。据此，世界气象组织和国际民航组织的要求，高速公路推荐采用前散射原理的能见度检测设备。
影响大气能见度的粒子尺度谱很宽，但在散射性质上基本以米氏散射为主，表现出很强的前向散射特征。当光线经过大气通路时，粒子对光的散射强度与其密度密切相关，并在前向强信号散射区存在一定的角度与大气能见度具有很好的相关性。通过对光的散射原理和大气物理光学的研究可知，在25-50°之间，大气散射相函数对气溶胶谱分布的变化不敏感，探测的前向散射光正比于大气消光系数。前向散射能见度仪的设计就是根据以上机理，并选择合适的光源(波长、光强)和光路结构，通过检测专用光源在指定大气体积中的前向散射强度，以求得其散射系数。其在高速公路能见度监测中的优缺点
优点:
(l)米氏散射的前向强散射信号有利于提高仪器的灵敏度;
(2)通过闭环电路锁定技术提高了仪器的稳定性;
(3)仪器的发射功率要求不高;体积相对较小、价格较低，性价比高。
缺点:
(l)不能准确测量非米氏散射粒子对大气能见度的影响，测量信号同样与视觉障碍(雨、雪、雾、霭等)有关，但好于后向散射仪;
(2)体积较后向散射仪大。
后向散射式能见度仪的工作原理是探测大气后向散射能量的变化。工作方式是由光发射器发出光束，光线被空气中的粒子散射后，其后向散射能量再被光接收器所接收，进而利用相关数学模型演算出大气能见度值。其优缺点主要是
优点:
(1) 采用相对测量方式，不需要标定激光的发射能量，镜头污染对探测结果的影响较小;
(2) 采样空间相对较大;
(3) 仪器的尺寸很小、成本低。
缺点：
(1)对于雾等粒子，Mei散射的后向散射能量相对较小，对仪器的灵敏性有一定影响;
(2)由于雾粒子的峰值直径在3.5pm附近，平均直径在0.94-16.1pm之间，其散射具有后向散射多极性，这表明，发射器与接收器之间的微小角度变化或粒子尺度的变化都可能引起后向散射极法线矢量的变化，造成测量信号的无规则振荡，出现能见度测量值的不稳定波动；
(3)所需发射的光功率较前向散射仪大，易受外界杂光干扰;
(4)测量信号很大程度上依赖于视觉障碍(雨、雪、雾、霭等)，必须作天气定标函数后才能进行精确测量，使得实际操作复杂化。
HSC-OTT Parsivel EF交通天气现象仪是前向散射能见度仪和粒子滴谱分析仪的自动集成体，不仅可以保证一起对消光系数的测定更准确，而且可以测量各种类型的降水，包括毛毛雨、雨、雨夹雪、冰雹、雪和混合降水。同时散射测量与粒子滴谱同时测量以及具有特殊的结构设计使其测量系统不仅具有前向散射测量装置的的优点，而且具有后向散射系统的优点。
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