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常规气象参数估算南极泰山站近地面大气光学湍流强度

吴晓庆 田启国 金鑫淼 姜鹏 青春 蔡俊 周宏岩

常规气象参数估算南极泰山站近地面大气光学湍流强度

吴晓庆, 田启国, 金鑫淼, 姜鹏, 青春, 蔡俊, 周宏岩
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-09-02
  • 修回日期:  2016-10-09
  • 刊出日期:  2017-02-05

常规气象参数估算南极泰山站近地面大气光学湍流强度

  • 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, 合肥 230031;
  • 2. 中国极地研究中心, 上海 200136;
  • 3. 中国科学技术大学, 合肥 230026;
  • 4. 中国科学技术大学研究生院科学岛分院, 合肥 230031
  • 通信作者: 吴晓庆, xqwu@aiofm.ac.cn
    基金项目: 

    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)和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.

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Cn2的估算结果与温度脉动仪实测的Cn2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Cn2具有明显的日变化特征,夜晚Cn2达210-14m-2/3,比白天强,日出和日落时刻附近出现最小值.Cn2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Cn2的可行性.Cn2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Cn2值差别不大,0.5 m,2.0 m两高度温差测量精度是影响Cn2估算值的主要因素.

English Abstract

参考文献 (19)

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