不同地区大气折射率结构常数分布特性及分析

 大气湍流对光波传播的影响主要是由于大气随机起伏的湍流引起折射率的随机起伏，破坏了光波的相干性。研究传输问题就是研究湍流所造成的折射率随机变化的规律。主要利用HTP-2型温度脉动探空仪对大气折射率结构常数进行了实地探测及计算分析。通过对大量探空实验数据的统计分析,分别得出了合肥地区和北方干旱地区(0～30km)大气折射率结构常数在不同季节的白天和夜间的分布廓线和分布特性，对合肥地区和北方干旱地区的大气湍流结构特性有了比较清晰的认识，为大气光学传输工程的应用和理论计算提供了参考。     

大气参数布网遥测系统

 给出了的一种大气参数布网遥测系统,该系统用微机采集温度、湿度、风向风速等参数,并且用无线通讯的方式进行多点布网测量,实现多点同步观测。最后还对实际测量的结果做了初步的分析。     

近地面折射率结构常数的长期测量和统计分析

 统计分析了1997～2000年合肥地区一复杂地形处近地面折射率结构常数的测量数据。给出了不同下垫面、不同季节、不同高度上的统计结果。白天强弱依次为6月、5月、4月、9月、1月。白天水面上比草地上小，夜间比草地上大。不论白天还是夜晚，近地面结构常数都随高度递减，且3～10m高的结构常数递减较慢，10～15m高的结构常数递减较快。结构常数随月份的日变化与模式计算结果基本一致。     

大气温度分布特性及对折射率结构常数的影响

影响大气湍流运动强弱和时空结构的因子比较复杂,大气中平均流场和大气温度的分布都是不均匀的,特别是沿垂直方向的大气温度分布,决定着垂直方向的热力不稳定性和湍流的强弱。观测事实表明,随着季节和天气条件的不同,大气温度垂直分布有很大的变化。通过对我国安徽合肥地区整层(0～20km)大气温度的观测资料的分析,得到了大气温度的垂直分布廓线和统计特性模式误差廓线;大气折射率结构常数Cn^2是表示大气光学湍流强度的一个重要参量,但大气折射率的测量较为困难,因此通常先测量温度起伏量,再用平均的温度和气压来计算得到Cn^2。通过对温度和气压模式误差的分析,可以计算得到Cn^2结果的误差,重点分析大气温度分布特性及由此带来的模式误差,并讨论其对计算Cn^2的影响。     

大气对流边界层光传输的实验室模似

利用湍流池模拟大气对流边界层的光传输 ,同时测量了到达角起伏和光路上的温度脉动。结果表明 ,在混合层的上部 ,对数温度谱偏陡 ,和大气中的观测结果一致 ,到达角起伏谱也偏陡 ,但到达角起伏谱曲线反映了湍流在小尺度范围内具有各向同性的特征 ,此时利用温度脉动方法得到的折射率结构常数小 ;当边界层顶部逆温层消失 ,发展为完全对流状态时 ,温度谱幂率等于“ - 5 3” ,到达角起伏谱幂率等于“ - 8 3” ,两种方法测量得到的折射率结构常数一致。     

不同方法测量折射率结构常数的比较

对几种测量折射率结构常数（Ｃ＾２ｎ）的方法进行了分析和比较,指出这几种方法的测量结果有时不一致的原因。结果表明,和双点法测量相比,温度谱幂率的变化对闪烁法测量结果造成较大偏差,而对到达角起伏测量和声雷达测量结果差别较小;外悄度发迹对闪烁法测量几乎没有影响,但当外尺度变小时,利用双点法测量,到达角起伏测量和声雷达测量结果都有较大的影响。给出了双点测量Ｃ＾２ｎ和外尺度的关系的实验验证,并给出了两固定点     

复杂地形近地面光学湍流

 本文分析了合肥一水库边,近地面大气折射率结构常数Cn₂的观测结果。表明Cn₂的水平分布和时间变化和气象条件有关,是近地面热量平衡变化的结果。由于大面积大热容量水体的存在,使Cn₂的变化有复杂多样的特点。文章得到了用气象要素,即气温、云量加上太阳高度分别估算近湖面和近地面Cn₂的经验公式。提出了估算复杂地形Cn₂的方法。     

大气折射率结构常数垂直分布特征

 通过对我国安徽合肥、河北香河、云南昆明三个站址整层(0-30km)的大气折射率结构常数的观测资料的分析,得到了的垂直分布特征和统计特征;利用现有的高度分布模式进行了计算和分析,并在此基础上给出了自己的拟合公式。     

湍流池湍流特征研究

在用于激光束传输和控制模拟实验的湍流池中温度脉动测量结果表明,原始温度变化曲线上有明显的斜坡（ｒａｍｐ）结构,温度三阶及五阶结构函数和理论预计一致和大气对流边界层的测量相似,斜坡结构的出现对二阶结构函数的影响较小,加热面和冷却附近有明显的猝发现象出现,温度脉动的峰度系数大于３,表现了较大的间歇性。