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某戈壁地区湿度对近地面Cn~2的影响分析

作　者: 陈新
导　师: 许晓军；赵军
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 光学工程
关键词: 湍流模型系数拟合湿度影响相关性比对分析
分类号: P425.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

大气湍流是大气的一种无序、无规则的运动发展方式,它直接影响到光波在大气中的传输质量。大气湍流的运动发展又同时受到大气中温湿压及风速等气象要素的影响,众所周知温度对大气湍流的运动发展影响较大,起着主导性的作用;而对于湿度的影响作用至今还相对地不够明确。本文通过分析实测近地面大气湍流、大气相干长度等大气光学参数与温湿压等气象要素之间的关系,重点研究湿度对近地面大气湍流的影响,主要工作如下:(1)通过科学分析与论证,确定了不同测量地点和不同测量时间的大气光学参数在测量时间上的最小偏差量,使得不同大气光学参数在测量时间上保持最大限度上的一致性。依据近地面大气湍流参数测量的甄别标准,剔除了部分存在疑点的数据,并根据测量时间上的对应关系建立了大气光学参数数据库,为下一步的数据分析工作打下了基础;(2)以大气光学参数数据库为基础,从不同的时间角度和不同湿度起伏情形,分析了在相同的测量路径上,湿度起伏对近地面湍流和大气相干长度之间相关性的影响,建立了大气相干长度参数反演近地面湍流参数模块,以及相关的数据分析模块;(3)建立了由温湿压风速等气象要素反演近地面湍流参的过程模块,分析了在不同湿度的条件下,由原固定气象系数反演近地面湍流和基于温度脉动原理的实测近地面湍流之间相关性。通过实测近地面大气湍流参数与温湿压风速等气象要素的对应关系,运用最小二乘法拟合原理对温湿压等气象参数系数进行了重新拟合;并在不同湿度条件下,对重新拟合系数后的多项式模拟近地面湍流参数与实测近地面大气湍流参数进行了相关性分析;(4)建立了基于海洋及冰雪区域上空的湍流模型过程模块,确定了相关的模型参(系)数,对湿度结构常数Cq2的计算过程进行了论证分析并建立了反演过程模块。进行了在不同湿度条件下,该湍流模型反演近地面湍流参数与实测近地面湍流参数的相关性分析。分析了温湿度之间的线性变化趋势对实测近地面大气湍流参数和反演近地面大气湍流参数之间的相关性影响;分析了在近似的湿度条件下,风速对实测近地面湍流参数和反演近地面湍流参数之间的相关性影响。

某戈壁地区湿度对近地面Cn~2的影响分析

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