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利用气象火箭探测资料估算戈壁地区高空折射率结构常数廓线: 2023年; 大气光学湍流严重影响光学系统的正常工作,大气折射率结构常数C^(2)_(n)廓线的获取是计算大气湍流影响效应的基础,而目前C^(2)_(n)廓线的实测与估算通常限于平流层底部以下,对于平流层中部以上的C^(2)_(n)廓线则研究较少。为了研究更高高度的C^(2)_(n)分布特征,利用戈壁地区气象火箭探测获取的常规气象参数,以30 km为界分两层估算了C^(2)_(n)廓线,在30 km以上,探索性地尝试了基于Tatarskii公式的参数化方案。研究结果表明:在30 km以下,估算的C^(2)_(n)数量级和变化趋势与历史数据较一致;在30 km以上,在假定满足均匀各向同性理论情况下,估算的C^(2)_(n)随着高度增加整体呈减小趋势且变化平稳,平均数量级从10-20减小到10-23。由于目前关于湍流的理论基础还不够完善,因此本文对30 km以上C^(2)_(n)的估算还仅仅是探索性的尝试,但为认识平流层以上C^(2)_(n)特性提供另一种思路与参考。; 耿丹赵增亮范志强吴作伟李东阳张向星; 关键词：大气光学折射率结构常数气象火箭

一种大气折射率结构常数时空分布测量方法: 本发明公开了一种大气折射率结构常数时空分布测量方法，包括：获取待测流场的莫尔条纹；根据待测流场的莫尔条纹计算得到标准莫尔条纹的包裹相位；根据标准莫尔条纹的包裹相位计算得到标准莫尔条纹真实相位；根据标准莫尔条纹真实相位计算...; 陈云云张绮方程伟昊陈雅宜

基于新疆南山实测大气相干长度和等晕角的大气折射率结构常数反演计算: 2023年; 大气折射率结构常数C^(2)_(n)是反映湍流强度变化状况的重要大气参数。针对反演C^(2)_(n)时所需初始输入数据多、未运用单一类型数据反演的问题,提出一种以整层大气相干长度r_(0)和整层大气等晕角θ_(0)数据为输入反演C^(2)_(n)的新方法。基于广义的Hufnagel-Valley(HV)湍流模型,推导出r_(0)和θ_(0)之间的理论关系式,以新疆南山实测的r_(0)和θ_(0)数据为基础,反演计算得到广义HV模型的七个参数进而计算出C^(2)_(n)廓线,再将七个参数值代入推导出的r_(0)、θ_(0)理论关系式计算出单日θ_(0)值。仿真计算结果表明,拟合出的平均C^(2)_(n)廓线和单日C^(2)_(n)廓线,其变化趋势与香河模型相比,一致性较好,吻合度较高;单日计算θ_(0)值与实测θ_(0)值之间的日相关系数平均值达到了81.95%,最高达87%。该结果验证了所提方法的可行性,为研究C^(2)_(n)廓线的反演提供了参考。; 曹玉玺姚海峰张恒张雷常帅佟首峰陶小可; 关键词：大气光学大气湍流

室外大气折射率结构常数实时测量研究: 2022年; 与传统的射频链路相比,自由空间光通信FSOC(Free Space Optical Communication)系统是对现有无线通信技术的有力补充,为了抑制大气湍流对信号光束带来的相位噪声和强度波动,有必要对通信信道状况进行实时监测。首先介绍了基于光斑质心漂移的大气折射率结构常数测量方法,利用大口径接收靶面和窄带滤光片,结合实时图像处理算法,实现了大气折射率结构常数的全天候实时监测。将大气折射率结构常数和光强闪烁指数进行了比较分析,测量结果表明它们的包络之间具有很好的线性关系,进一步验证了实时测量系统的可靠性。; 陆泽辉郭振锋孟森森刘波刘海锋林炜林炜郭盟; 关键词：光通信折射率结构常数实时监测光强闪烁

基于探空数据分析低云对大气折射率结构常数的影响被引量：2: 2022年; 本文基于实测的热力湍流探空数据,使用WR95方法识别低云的垂直结构,对比分析了低云与晴空天气下大气折射率结构参数C_(n)^(2)、气象条件和大气稳定度的平均统计结果.结果表明,低层薄云对C_(n)^(2)起伏变化的影响微乎甚微,仅仅表现出轻微增大的趋势,云底C_(n)^(2)相对于晴空天气平均增大1.6倍,云顶之上最大程度增大2.5倍.低层中厚云在云顶处C_(n)^(2)相对于晴空天气增大了3.80—6.61倍,且云顶区域C_(n)^(2)增大的幅度大于云底区域.云底区域大气湍流特性受到地面热力驱动与低云冷却的联合作用,沉降气流与地面向上气流发生了耦合,增强了风切变,C_(n)^(2)在这一高度附近也出现了增强.综合对比晴空和有云天气C_(n)^(2)大小可知,云对C_(n)^(2)的增强效应大致在10–16量级.一方面,风切变在云顶处或者云顶之上达到最大值;另一方面,因为云顶短波辐射增温和长波辐射冷却的共同作用,云顶之上会形成不同厚度的逆温层,致使云顶处位温变化率急剧增大,Brunt-Vaisala频率N2值较晴空天气下增大了0.5—3.0倍;而云底区域N2均小于晴空天气.由于云层多尺度活动引发的湍流效应,势必会引起对激光传输大气效应评估和订正的偏差.正确掌握不同相态云层及边界处湍流的变化规律,也可以为进一步建立云层周围大气湍流的变化规律模型奠定基础.; 张坤罗涛王菲菲孙刚刘庆青春李学彬翁宁泉朱文越; 关键词：低云探空

海洋上空折射率结构常数廓线估算被引量：3: 2021年; 湍流问题从提出到现在已困扰人们300多年.虽然提出了一些可行的方案,但在可预见的未来这一问题仍将困扰人们.湍流主要由浮力热气泡和风切变产生,在地球表面和大气之间传递物质和能量. 2019年6月开展了第二次海洋季风实验(sea monsoon experiment-Ⅱ:SMEX-Ⅱ),实验过程中通过释放探空气球获得了海洋上空常规气象数据.通过Tatarski参数化模式,重点分析了海洋上空湍流拟合廓线的主要影响因素,边界层、对流层顶湍流的演变规律,以及离岸距离对湍流垂直廓线分布的影响.结果表明,外尺度对海洋上空湍流的分布起决定作用,边界层顶和对流层顶的逆增长区取决于温度梯度的骤变,陆地下垫面对边界层顶逆增长区的影响大而海洋下垫面对对流层顶的逆增长区影响大.基于试验数据分析的海洋上空光学湍流时空分布特性,为海洋的天文观测选址、激光大气传输和卫星遥感观测等提供了必要的参考.; 徐自强吴晓庆许满满毕翠翠韩永邵士勇; 关键词：探空气球

阵列相干声源改变大气折射率结构常数对光波传输特性影响的研究: 随着激光技术的蓬勃发展，制约其应用质量的大气端流被广泛关注。作为一种机械波，声波在传播过程中伴随着能量的转移，对局部大气的时空分布特征产生影响，基于这一特性，本文提供一种扰动大气端流结构的新思路。建立了不同的声源模型，从...; 王文静; 关键词：折射率结构常数光束扩展光波传输

大气湍流折射率结构常数路径廓线近似测量方法: 本发明公开一种大气湍流折射率结构常数路径廓线近似测量方法。本方法把传输路径分成三段，即靠近收发端机A的一段、中间一段以及靠近收发端机B的一段，并用三个离散的随机相位屏来近似描述连续大气湍流。本方法通过测量双向传输信道的光...; 陈纯毅杨华民蒋振刚倪小龙潘石刘智

基于Polar WRF模拟结果估算南极泰山站近地面大气折射率结构常数被引量：1: 2020年; 天文台址的选择与近地面的光学湍流强度密切相关,南极与中低纬度相比,具有极低的天空背景辐射、极低的气溶胶浓度和非常小的光污染,吸引了世界多国在此建立天文观测站。采用专门用于极地研究的极地数值天气预报模式(Polar WRF)来模拟得到南极泰山站的常规气象参数,对于温度和风速大小,模拟值与观测值的相关系数分别高达0.95和0.89。由模拟得到的常规气象参数根据Monin-Obukhov相似理论估算折射率结构常数(C_n^2),并与位于泰山站处移动式极地大气参数测量系统的观测结果做了对比,结果表明模拟值与观测值变化趋势基本一致,相关系数达0.67。; 杨期科吴晓庆韩亚娟青春; 关键词：天文选址折射率结构常数

对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数相关性研究被引量：5: 2020年; 基于大气湍流非相干散射理论,采用泰勒方法对湍流谱函数进行近似,推导获得了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数的关系,即L-C模型;开展了对流层散射传播试验,基于WRF(Weather Research and Forecasting)数值模式对试验期间大气折射率结构常数进行预报;基于预报的大气折射率结构常数数据应用L-C模型预测对流层散射传输损耗,并与试验测试损耗值进行对比研究.结果表明,应用L-C模型预测的损耗值与实测值变化趋势吻合较好,均方根误差不超过6dB,并且传输损耗与大气折射率结构常数间的相关系数均大于0.7,表明了对流层散射传输损耗与大气折射率结构常数之间较强的相关性.这种对流层散射与大气折射率结构常数之间的相关性对于对流层散射传输的机理和建模研究都有重要意义.; 赵强张蕊林乐科林乐科李清亮; 关键词：对流层散射传输损耗

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