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

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

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【部分圖文】：

先進(jìn)視寧度廓線儀原理圖

在A-MASP湍流廓線測(cè)量中,我們需要選擇多個(gè)采樣高度,用來(lái)計(jì)算采樣點(diǎn)處的等效湍流強(qiáng)度.對(duì)于N顆導(dǎo)星的情況,我們根據(jù)A-MASP中使用的三角測(cè)量的原理,選擇N-1個(gè)采樣高度,hn=s/θN-n,其中θN-n=(N-n)θ,代表了對(duì)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(duì)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(huì)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(gè)采樣高度之間,會(huì)同時(shí)影響兩個(gè)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(duì)其影響越大.為了分析的方便,我們近似認(rèn)為兩個(gè)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(gè)假設(shè),采樣高度hn實(shí)際上測(cè)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(cè)量中,在湍流廓線測(cè)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(gè)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(hào)：3060837