大气湍流对有限带宽波前补偿系统的影响

利用高灵敏度湍流探空仪的测量结果，给出了几种典型情况下大气湍流的特征模式。着重讨论冬、夏两季平面波通过大气湍流对有限带宽的自适应光学补偿系统的影响。分析了当自适应光学闭环的频率响应传递函数为Ｈ（ｆ）时，不同带宽波前系统的补偿效果。结果表明：当系统带宽为４０Ｈｚ时，Ｓｔｒｅｈｌ比可高于０．８５。冬季虽高空风速强于４０ｍ／ｓ，但Ｓｔｒｅｈｌ比没有显著减小。     

合肥近地面折射率结构常数C_n~2分布特征及分析

本文通过对合肥郊区中科院安光所气象观测场1995年1～3月近地面层折射率结构常数C2n的统计分析，得到了C2n的日变化特征、概率分布等，同时对C2n和近地面气象要素的关系作了讨论。     

大口径闪烁仪的数据采集与处理

地气间热通量是近年来生态环境研究的热点。介绍了利用大口径闪烁仪测量显热通量和径向风速的软件。为满足大口径闪烁仪在测量显热通量和横向风速的数据采集与处理的需要,采用PCI-8340数据采集卡,在Windows平台上用VC++6.0编程开发了对大口径闪烁仪的数据进行实时采集、处理与显示的软件,方便实验人员及时准确得到实验结果。通过软件的数据有效监测,可以完成无人值守的自动化工作。     

西藏羊八井实验C^2n测量与分析

本文利用了高灵敏度探测器测量了西藏羊八井这一特殊地形近地面的折射率结构常数。测量结果表明：尽管西藏羊八井地方的海拔高,但近地面湍流很强,这可能是由该地区的太阳辐射强以及下垫面地形等因素造成的。     

卫星目标光学测量大气折射修正

本文从实测的大气参数廓线出发,讨论了对卫星目标进行光学定位测量时,进行大气折射误差修正时的几个问题,如大气色散、大气湍流和大气水平不均匀性等对折射修正的影响。首先计算了不同仰角下卫星目标光学测量的大气折射修正量的大小,讨论了用不同波长测量时大气色散所造成的修正量的偏差。同时还讨论了大气湍流、大气水平不均匀以及大气条件及昼夜变化等气象因素所引起的折射修正误差。     

一种用于大气温度梯度测量的光斑图像质心算法

光斑质心的计算是折射法大气温度梯度测量的关键.提出了一种用于折射法大气温度梯度测量的光斑图像质心算法.该算法使用了自适应阚值选取,适应性强.实验表明,该光斑图像质心算法实时性强、实现简单,适用于大气温度梯度测量.     

烟气流速及颗粒物浓度的光学测量方法研究

为实现基于光学方法的烟气流速和颗粒物浓度的非介入式测量,研制了双光路对射式烟气流速测量系统,并在工业烟道上进行了实地测试。鉴于工业烟道内气流的复杂性和多变性,提出了一种反级串的烟气流发展模型,并改进了数据处理方法。分析结果表明:基于新数据处理方法测量的烟气流速,虽然其统计平均值与皮托管的单点测量结果存在0.7m/s的差异,但两仪器测量结果的统计平均值非常一致,均接近7.6m/s。当信号比较理想时,相对于经过简单滤波后计算得到的烟气流速,新的数据处理方法不会对烟气流速及其变化趋势造成明显改变。由烟气流速测量系统所测信号的光强起伏与颗粒物浓度存在明显的线型关系,相关系数可达0.97。     

大气湍流模拟装置性能测试

利用光传输实验的大气湍流模拟装置测量了光传输特性。实验中采用了到达角起伏和光强闪烁两种方法来测试光传输特性。测试结果表明,温差1~200 ℃时,Fried相干长度为0.7~40 cm;温差200℃时,到达角起伏谱频率范围达到100 Hz;光强闪烁强度频率可达100 Hz,湍流特征速度约0.1 m/s,,外尺度约20 cm。湍流模拟装置所测的性能指标和实际大气湍流性能较为接近,并且湍流强度具有较好的稳定性和可控性,能满足光传输实验要求。     

基于光闪烁法的区域平均显热通量测量系统

获取区域的平均显热通量对水文、气象、农业有着非常重要的意义,光学仪器相比传统的仪器在测量结果代表性上有很大的优势。基于大气折射率结构常数与显热通量的关系,设计了测量大气折射率结构常数的大口径闪烁仪和反演显热通量的软件系统。用闪烁仪测量的结构常数和其他标准的气象观测（空气温度、风速、大气压力）联合起来反演地表显热通量。该仪器由一个调制的光源发射端,两个接收端组成,包括调制解调、电路滤波、数据采集、数据处理和显示单元。通过在中科院封丘农业生态站的外场实验,与传统标准仪器涡动相关仪所测显热通量对比,白天的数据相关性达到0.9以上,很好的证明该光学测量方法的科学性和可靠性,在水文、气象和农业等领域有很好的应用前景。     

海面上行星边界层微结构的探空测量

用自行研制的探空仪于1999年6月在东海进行了探空实验，得到了海面上大气温度、湿度、气压、Cn^2廓线．资料分析表明：800m以下海面上温度的日变化不超过3℃，逆温强度较弱．当纬度增加1℃，海表面气温减少1℃。Cn^2随高度迅速下降，从海表面直至500m达到相对小的区域，在500～2000m高度内c^2n基本上保持不变。湍流峰值往往出现在位温梯度较大的地方。并对海面上位温廓线日变化进行了数值模拟。