常规气象参数估算南极泰山站近地面大气光学湍流强度

发布时间：2017-12-30 03:19

本文关键词：常规气象参数估算南极泰山站近地面大气光学湍流强度　出处：《物理学报》2017年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：选择最好的天文台址放置大口径望远镜一直是天文学家追求的目标.天文台址的选择与近地面层湍流强度大小以及随高度递减的快慢密切相关.与中纬度最好的天文台站相比,南极大陆具有极低的红外天空背景辐射、极低的可降水含量、极低的气溶胶和尘埃颗粒物含量、非常小的光污染、晴天日数多,无疑成为下一代大型光学/红外天文望远镜在地球上寻找地基站址的理想场所.本文建立了光学湍流强度估算方法,第一次对南极泰山站近地面大气光学湍流强度进行估算.模式输入的气象参数是2013年12月30日至2014年2月10日移动式大气参数测量系统在南极泰山站测量的数据,折射率结构常数C_n~2的估算结果与温度脉动仪实测的C_n~2进行了比较,并对估算方法进行了敏感性分析.测量结果和分析表明:南极内陆近地面C_n~2具有明显的日变化特征,夜晚C_n~2达2×10~(-14)m~(-2/3),比白天强,日出和日落时刻附近出现最小值.C_n~2的模式估算和实验测量的比对表明了模式用来估算南极近地面C_n~2的可行性.C_n~2的模式估算和测量差异最大值往往出现在日出和日落时刻附近.由于南极内陆大气大部分时间处于稳定状态,选用不同的结构常数函数估算的C_n~2值差别不大,0.5 m,2.0 m两高度温差测量精度是影响C_n~2估算值的主要因素.
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【作者单位】：中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室;中国极地研究中心;中国科学技术大学研究生院科学岛分院;中国科学技术大学;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:41275020,41576185,11503023) 中国极地研究中心极地科学青年创新基金(批准号:CX20130201) 上海市自然科学基金(批准号:14ZR1444100) 中国极地环境综合考察与评估项目(批准号:CHINARE-2013-02-02,CHINARE-2014-02-03)资助的课题~~
【分类号】：O357.5;O43
【正文快照】： 1引言地基天文观测受制于地球大气特性,不同波段的天文观测有不同的影响因素.影响地基光学天文望远镜性能的主要因素有:天空背景、水汽含量、光学湍流等[1].地基光学望远镜的星像质量与大气光学湍流密切相关,我们将折射率起伏主要是由温度起伏引起的湍流称为光学湍流,量度这

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