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 中国科学院研究生院, 北京 100039
介绍了实时连续遥感探测大气温度廓线、湿度廓线和液态水含量廓线的地基微波辐射计。通过无线电气球探空测量 的温度、湿度廓线、太阳辐射计测量的晴天水汽总量与微波辐射计探测结果的对比,证明该微波辐射计可以可靠地 探测大气温度、湿度和水汽总量。通过对两个典型天气事件微波辐射计的观测数据分析表明：微波辐射计还可以监 测云和天气变化的过程信息。
微波辐射计 温度廓线 水汽总量 microwave radiometer temperature profile integrated water vapor
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学中心,安徽,合肥,230031
采用三维超声风速仪测量了近海边三维风速和虚温数据.谱分析表明:近海边近地层湍流基本满足局地均匀各向同性的假定.提出了一种确定谱幂率的方法-连续滑动线性回归法,对利用此法算出的风速谱谱幂率和温度谱谱幂率进行统计分析发现,风速谱谱幂率概率分布于以"-5/3"为中心的置信区间内,基本上满足Komogorov的"-5/3"定律;而温度谱幂率的概率分布则偏离"-5/3".结合层结稳定度分析发现:在稳定层结下,44.3%的温度谱幂率满足"-5/3";在不稳定层结下,16.1%的谱幂率满足"-5/3".据此认为,大气层结状态可能是造成温度谱幂率偏离"-5/3"的主要原因.
惯性子区 谱幂率 稳定度
中国科学院安徽光学精密机械研究所,大气光学重点实验室,安徽,合肥,230031
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(0～30 km)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.
应用光学 大气湍流 大气折射率结构常数 分布特性 Applied optics Atmospheric turbulence Atmospheric structure constant of refractive inde Variance profile
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 合肥 230031
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(0～20 km)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C2n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C2n。通过对温度和气压模式误差的分析,可以计算得到C2n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C2n的影响。
应用光学 大气湍流 大气温度 分布特性 模式误差 大气折射率结构常数
中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥,230031
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、C2n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℃.C2n随高度迅速下降,从海表面直至500m达到相对小的区域,在500～2000 m高度内C2n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.
海面上 微结构 探空测量 over sea microstructure radiosonde
中国科学院安徽光学精密机械研究所,国家863计划大气光学重点实验室,安徽,合肥,230031
统计分析1997～2000年合肥地区一复杂地形处近地面折射率结构常数C2n的测量数据.给出了不同下垫面、不同季节、不同高度上C2n的统计结果.白天C2n强弱依次为6月、5月、4月、9月、1月.白天水面上C2n比草地上小,夜间比草地上大.不论白天还是夜晚,近地面C2n都随高度递减,且3～10m高的C2n递减较慢,10～15m高的C2n递减较快.C2n随月份的日变化与模式计算结果基本一致.亮
折射率结构常数 统?品治? 模式比较 refractive index structure parameter statistic study model comparison
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室,合肥230031
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。
对流边界层 到达角起伏 湍流谱 折射率结构常数 各向同性
中国科学院安徽光学精密机械研究所国家863大气光学重点实验室,合肥,230031
本文提出一种用VFC(电压-频率变换器)进行模数转换的气象参数和温度脉动测量系统.系统安装在云南天文台高美古观测站一27m高铁塔上，包括三层金属丝温度脉动传感器和温度、湿度、气压、风速、风向传感器.用计算机选通多路开关，8253计数器对脉冲信号计数，实时测量和显示数据.成本低，能保证长距离数据采集的精度.
电压-频率变换器 频率计数 湍流测量系统 VFC frequency count turbulence measurement system
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室,合肥,230031
本文根据近地面层湍流相似理论分析了我国东海海面和合肥市西郊一水库上方及水库附近地面上的气象参数与光学湍流参数一折射率结构常数C2/n/。结果分析表明,折射率结构常数C2/n/和大气稳定度很好地满足经验关系。由此可以得到：在陆地和海域上可以利用气象要素对折射率结构常数进行估算。
气象要素 折射率结构常数C2/n/ Monin-Obuhkov长度 meteorology factors refractivity structure constant C2/n/ Monin-Obukhov length
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 合肥 230031
对几种测量折射率结构常数(C2n)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; 外尺度改变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C2n和外尺度的关系的实验验证, 并给出了两固定点之间的合适距离。
双点测量 光闪烁 外尺度 到达角起伏
