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利用光纤湍流测量系统测量了福建厦门近海面和广东茂名近海面环境下的折射率起伏方差σ2n和大气光学湍流折射率谱。
分析了近海面σ2n的日变化特征,并对大量σ2n数据进行了分类统计分析,得到了近海面不同天气条件下(晴天和阴天)和不同时间段(白天和晚上)σ2n的统计特性。探讨了下垫面净辐射对折射率起伏方差σ2n的影响,发现湍流强度(用折射率起伏方差σ2n表示)随着下垫面净辐射的增大而线性增加,但当下垫面的净辐射增大到一定程度后,湍流强度趋于饱和。
研究了近海面的大气光学湍流时间谱。发现当湍流强度达到或超过中等强度时,湍流谱可以分为低频区、高频区和噪声区三个频区。高频区与低频区之间的转折频率和高频区与噪声区之间的转折频率,即截止频率,随着湍流强度的增大而增大。当湍流较弱时,湍流谱不再出现三段式结构,而是一般分为两个频区,分别对应低频区和高频噪声区。
采用了一种新方法来获得谱幂指数,该方法不分段拟合湍流谱,而是利用一个包含A、B、C三个未知参数的函数式去拟合实测得的湍流谱,其中参数B就是湍流谱幂指数。结果表明拟合谱能够较好地反映湍流谱的低频特性及频率谱的转折趋势。
对厦门和茂名近海面的谱幂指数日变化进行了统计分析。
研究了湍流强度σ2n对谱幂指数的影响,发现在近海面存在这种现象:随着σ2n的增加,湍流谱幂指数的绝对值有逐渐增加的趋势。
最后研究了参数A与参数B,以及参数B随参数C之间的相关性。