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远海海面大气光学湍流实验测量被引量：2: 2016年; 将光纤湍流测量系统搭载于我国的"远望号"航天测量船,首次实现了远海海面大气光学湍流的空间多点同步测量,初步获得了远海海面大气光学湍流的基本特征和定量数据.测量共进行了37天,测量数据处理包括大气光学湍流强度的统计分析、采用Greenwood湍流空间相关函数模型对实测的光学湍流空间相关函数进行非线性拟合从而获得湍流的空间外尺度,以及采用分段拟合算法获取光学湍流的功率谱标度指数.结果表明:海面大气光学湍流强度中等偏弱,且无明显规律性的日变化趋势;空间外尺度较小,约为0.2—0.3 m;湍流谱标度指数符合-5/3次方的概率均为25%左右,低于相应的近地面概率.; 王倩梅海平李玉剑邵士勇李学彬饶瑞中; 关键词：湍流强度

基于光纤光谱仪的全天空光谱成像研究被引量：3: 2016年; 为获取更精细的背景辐亮度分布信息,提出基于光纤光谱仪和二维转台对全天空背景光谱辐射进行测量的方法。可实现定点观测及全天空扫描两种工作方式。详细介绍了测量原理、系统的组成、定标的原理及方法等。经过一次全天空扫描可获得649个光谱辐射亮度采样样本,每个样本的光谱分辨率为0.5 nm。各个样本测量位置作为像素点,相应位置上各波段的辐亮度值作为灰度值,可得到各波段的全天空背景光谱辐射分布图。该方法为之后的科学研究提供了更详细的信息。; 孙凤萤梅海平武鹏飞饶瑞中; 关键词：大气光学定标

近地层大气光学湍流的分形和间歇性特征分析被引量：2: 2014年; 利用光纤湍流测量系统获得了合肥西郊科学岛上气象观测场内下垫面平坦的水面上方0.48 m、草地上方1.8m和23 m高处的大气折射率起伏的观测数据,采用R/S分析法计算了近地层大气光学湍流的赫斯特指数和分形维数,统计分析了分形维数的日变化特征及概率分布特征.结果表明：对于一天的不同时段,分形维数在一定范围内动态变化,且中午时段相对稳定;在三种下垫面条件下,全天分形维数的值大多在1.3～1.4之间,其最可几概率位于1.35处,从均值来看,草地上方1.8m的分形维数最大,水面上方0.48 m次之,草地上方23 m处最小.最后,初步探讨了近地层大气光学湍流分形维数、间歇性指数和湍流发展程度的相关性.; 王倩梅海平肖树妹黄宏华钱仙妹朱文越饶瑞中; 关键词：大气光学赫斯特指数分形维数

近地面大气光学湍流空间相关特性的实验研究被引量：6: 2015年; 本文提出了基于光纤湍流传感器阵列的大气光学湍流空间相关函数测量原理,并确定了具体的测量方案和数据统计方法.利用光纤湍流传感器阵列在近地面开展了大气光学湍流空间相关特性的实验测量研究,尽可能全面地展示光学湍流空间相关函数的各种形式.结果表明,大气光学湍流的一维空间相关函数主要表现为两种结构形态,其一,58.7%基本符合各向同性湍流空间相关函数模型,其相关函数在一定尺度范围内呈现随尺度的增大而减小的趋势,当超过该尺度时,相关系数接近于0;其二,另有37.9%表现为与尺度无关,相关系数维持在0附近小幅度随机振荡.不难发现:光学湍流的空间相关特性主要取决于湍流的强弱和湍流是否得以充分发展,同时,湍流的相干结构将引起空间相关函数的小幅度振荡.以空间布点探测直接获取光学湍流空间相关函数的方法,不仅为分析湍流空间结构奠定了实验基础,同时,也为进一步建立非K湍流模型提供了理论开端.; 王倩梅海平钱仙妹饶瑞中

近地面大气光学湍流外尺度的实验研究被引量：3: 2015年; 分析了含有外尺度的Von-Karman湍流空间相关函数模型,并利用光纤湍流空间传感阵列的实测数据,根据拟合算法获得了大气光学湍流空间外尺度的值及日变化,对模型的适用性进行了实验验证.将空间相关函数理论与空间多点同步测量的数据相结合,尽可能清晰地展现了几种适合用相关函数描述的湍涡尺度.结果表明,在1.8 m的草地上,大气光学湍流的外尺度呈现出白天较大、夜间较小的日变化趋势,正午前后均值约为0.44 m,夜间约为0.3 m.有三点需要说明:其一,当两点间距恰好等于外尺度时,其空间相关系数为0.26,当两点间距超过外尺度之后,仍具有一定的相关性;其二,积分尺度代表了湍涡尺度的平均值,该值略小于外尺度;其三,湍涡的最大尺度所对应的湍流空间相关性为0,其值略大于外尺度.不难发现:湍涡三种尺度的日变化与湍流强度的日变化趋势非常相似.以空间布点探测的方法获取湍流特征尺度,结果直观,而且能够直接验证湍流空间相关函数模型,所以可在一定程度上促进湍流空间结构特性的研究.; 王倩梅海平钱仙妹饶瑞中

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国家自然科学基金(41205010)