中国激光, 2015, 42 (9): 0913001, 网络出版: 2015-09-06   

WRF模式估算丽江高美古大气光学湍流廓线 下载: 543次

Estimation of Atmospheric Optical Turbulence Profile by WRF Model at Gaomeigu
作者单位
1 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, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学研究生院科学岛分院, 安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230026
摘要
光波在大气中传输时,由于湍流的存在导致相位扰动造成光电系统的成像质量下降。自适应光学系统用于校正湍流的影响,但优化自适应光学系统性能以及大型望远镜在选址、设计和运行时都需要监测台址的光学湍流强度及其积分参数。测量高空大气光学湍流需要耗费巨大的人力、物力和财力,并且由于测量方法的限制难以在全国大范围连续地测量。介绍了基于数值天气预报(WRF)模式,依据湍流参数化模型模拟得到光学湍流强度廓线。模拟结果与在高美古观测站探空实测数据进行了对比,结果表明模拟的光学湍流强度廓线展现了高空大气光学湍流廓线的变化特征,与实测结果基本一致。
Abstract
When electromagnetic waves propagate through the atmosphere, the turbulence causes phase fluctuations and degrades the image quality of the photoelectric system. Adaptive optics is used to correct the effect of atmospheric turbulence, but in order to optimize system performance, as well as the large telescope sitting, designing and operating, monitoring optical turbulence intensity and integral parameters of the observing stations are necessary. Measuring atmospheric optical turbulence takes a huge labor, materials and financial resources, and it is difficult to measure a large region continuously. The weather research and forecasting (WRF) model is introduced based on the optical turbulence parameterization, the profiles of the optical turbulence intensity are simulated using turbulence parameterized model. Simulation results are compared with measurements at Gaomeigu observing station, the results show that the simulation profiles emerge the variation tendency of the upper air atmospheric optical turbulence, and basically coincide with the measurements.

青春, 吴晓庆, 李学彬, 朱文越, 饶瑞中, 梅海平. WRF模式估算丽江高美古大气光学湍流廓线[J]. 中国激光, 2015, 42(9): 0913001. Qing Chun, Wu Xiaoqing, Li Xuebin, Zhu Wenyue, Rao Ruizhong, Mei Haiping. Estimation of Atmospheric Optical Turbulence Profile by WRF Model at Gaomeigu[J]. Chinese Journal of Lasers, 2015, 42(9): 0913001.

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