先進(jìn)多孔徑視寧度廓線儀（A-MASP）由兩臺小望遠(yuǎn)鏡組成,通過望遠(yuǎn)鏡觀測太陽表面的米粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行日間湍流廓線測量.兩臺望遠(yuǎn)鏡之間的相對指向誤差可以通過改進(jìn)的湍流廓線測量公式消除.數(shù)值仿真研究表明,使用消除抖動的湍流廓線計(jì)算公式后,發(fā)現(xiàn)A-MASP對地表附近的湍流不敏感.當(dāng)兩臺望遠(yuǎn)鏡距離為0.4 m時,無法測量400 m以下的湍流.在A-MASP中,采樣高度的不均勻分布會造成測量結(jié)果的失真,可通過等效采樣高度的計(jì)算方法,對該失真進(jìn)行修正.通過100層相位屏對大氣湍流的仿真,結(jié)果表明當(dāng)望遠(yuǎn)鏡距離不同時,湍流廓線測量的結(jié)果各有側(cè)重.當(dāng)距離較近時（0.4 m）,A-MASP對0.4–5 km的湍流廓線測量精度較高.當(dāng)距離為1.2 m和2.0 m時,對5 km以上的湍流廓線測量較準(zhǔn)確. 

【文章來源】：天文學(xué)報(bào). 2019,60(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

先進(jìn)視寧度廓線儀原理圖

在A-MASP湍流廓線測量中,我們需要選擇多個采樣高度,用來計(jì)算采樣點(diǎn)處的等效湍流強(qiáng)度.對于N顆導(dǎo)星的情況,我們根據(jù)A-MASP中使用的三角測量的原理,選擇N-1個采樣高度,hn=s/θN-n,其中θN-n=(N-n)θ,代表了對應(yīng)的導(dǎo)星之間的角距離,θ為相鄰導(dǎo)星之間的夾角.h1對應(yīng)最低采樣高度為h1=s/θN-1.顯然,我們可以看出采樣高度的分布是非均勻的,在較低的高度采樣較密集,在較高的高度采樣較稀疏,這可能會導(dǎo)致計(jì)算得到的湍流廓線出現(xiàn)失真.根據(jù)Scharmer和van Werkhoven的文章[10],當(dāng)湍流層位于兩個采樣高度之間,會同時影響兩個采樣高度計(jì)算得到的等效湍流強(qiáng)度值.距離采樣高度越近,則對其影響越大.為了分析的方便,我們近似認(rèn)為兩個采樣高度之間的湍流層僅影響較近的采樣高度如果采用了這個假設(shè),采樣高度hn實(shí)際上測量的是hn-1到hn的中點(diǎn)和hn到hn+1的中點(diǎn)即s/(2θN-n+1)+s/(2θN-n)到s/(2θN-n)+s/(2θN-n-1)的這一段高度的總的湍流廓線強(qiáng)度.使用這一段高度的中點(diǎn)s/(4θN-n+1)+s/(2θN-n)+s/(4θN-n-1)作為等效高度得到的等效湍流廓線強(qiáng)度更為合理.

以上分析并非只可以用在A-MASP測量中,在湍流廓線測量中,由于高層大氣湍流較弱而底層較強(qiáng),因此經(jīng)常采用非均勻的采樣高度,即在較低高度使用較多采樣點(diǎn),在較高高度使用較少采樣點(diǎn)(例如Scharmer和van Werkhoven的文章[10]),在這種情況中,采用等效采樣高度更為合理.另外,在上面的分析中,我們假設(shè)湍流層只影響較近的那個采樣高度,在今后的工作中,我們將建立不同湍流層的影響函數(shù),進(jìn)行更精確的分析.3.3 使用HVB模型進(jìn)行湍流恢復(fù)


本文編號：3060837