當(dāng)光波在地球大氣中傳播時，光學(xué)湍流會使其產(chǎn)生光斑漂移、光強閃爍和光束抖動等現(xiàn)象，進一步導(dǎo)致了工作于大氣層內(nèi)的先進光電系統(tǒng)的性能發(fā)揮受到嚴(yán)重影響，大氣光學(xué)湍流也由此成為地基光電系統(tǒng)工程應(yīng)用的最后瓶頸。目前，雖然已有多種探測大氣光學(xué)湍流的技術(shù)手段，但受限于多方面因素的制約，全球廣域大范圍內(nèi)光學(xué)湍流強度、概率分布及其時空變化等特征的獲取依然非常困難，長期以來，學(xué)術(shù)界一直在開展局域典型環(huán)境下大氣光學(xué)湍流預(yù)測模型的構(gòu)建，但均未取得普適性結(jié)果。

　　圍繞未來廣域應(yīng)用的先進光電系統(tǒng)對大氣光學(xué)湍流特征預(yù)測的需求，安光所大氣光學(xué)研究團隊基于歷史探測數(shù)據(jù)集和大數(shù)據(jù)融合分析技術(shù)，并耦合歐洲第五代大氣再分析數(shù)據(jù)集，在國際上率先建立了全球大氣光學(xué)湍流預(yù)測模型，該模型突破了廣域環(huán)境下大氣光學(xué)湍流特征難以高效獲取的局限，解決了廣域大氣光學(xué)湍流預(yù)測及可視化表征的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題。模型預(yù)測結(jié)果不僅揭示了全球大氣光學(xué)湍流參數(shù)空間分布特征，指出了在青藏高原、美洲西海岸、夏威夷群島等傳統(tǒng)具有良好大氣光學(xué)湍流條件天文站址之外，在西太平洋、非洲東北部等地區(qū)也存在同樣具有較好的大氣光學(xué)湍流條件，尤其是“非洲屋脊”埃塞俄比亞高原還可能有一個大氣光學(xué)湍流條件較好的區(qū)域；而且，與全球數(shù)值天氣預(yù)報模式結(jié)合，該模型還可以用于全球大氣光學(xué)湍流時間變化特征的預(yù)測，為大型地基先進光電系統(tǒng)的中長期運行提供科學(xué)支撐。

　　該項研究得到了國家重點研發(fā)計劃、先進激光技術(shù)安徽省實驗室基金、國家自然科學(xué)基金等項目的支持。

　　文章鏈接：

　　https://doi.org/10.1093/mnras/stad2795

　　

　　

　　全球大氣相干長度空間分布預(yù)測結(jié)果

　　

　　國際上著名天文臺站大氣相干長度累積分布預(yù)測結(jié)果

　　

　　“非洲屋脊”埃塞俄比亞高原大氣相干長度累積分布預(yù)測結(jié)果