近地层大气光学湍流自动观测系统

大气与环境光学学报 ›› 2017, Vol. 12 ›› Issue (2): 109-113.

近地层大气光学湍流自动观测系统

孙振远1,2，孙刚2 ，刘庆2，李学彬2，翁宁泉1,2

(1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽合肥 230026；
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气成分与光学重点实验室，安徽合肥 230031 )

收稿日期:2015-10-30 修回日期:2016-01-20 出版日期:2017-03-28 发布日期:2017-03-23
通讯作者: 孙振远（1989-），男，河北沧州人，硕士，主要从事光学湍流测量方面的研究。 E-mail:sunzhenyuan9@163.com
作者简介:孙振远（1989-），男，河北沧州人，硕士，主要从事光学湍流测量方面的研究。
基金资助:
Supported by National Natural Science Foundation (国家自然科学基金, 41205023, 41375017)

Automatic Observation System for Atmospheric Optical Turbulence in the Near Surface Layer

SUN Zhenyuan1,2, SUN Gang2, LIU Qing2, LI Xuebin2, WENG Ningquan1,2

(1 School of Environmental Science and Optoelectronic Technologies, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China;
2 Key Laboratory of Atmosphere Composition and Optical Radiation, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China)

Received:2015-10-30 Revised:2016-01-20 Published:2017-03-28 Online:2017-03-23

摘要/Abstract

摘要：

利用CSAT3三维超声风速仪与WXT520多功能气象传感器组成近地层光学湍流自动观测系统，使用太阳能电池供电和无线传输实现无人值守，可同时测量常规气象参数和大气折射率结构常数Cn2。系统包含一个控制中心和三个测量子站，可同时对三个测量点进行观测。通过对超声虚温进行湿度修正后得到真实温度，采用单点温度脉动法计算大气折射率结构常数Cn2，计算结果与温度脉动仪实测Cn2吻合较好。本系统可适应复杂恶劣的测量环境，性能稳定可靠，且测量子站可扩展。

关键词: 大气光学, 折射率结构常数, 三维超声风速仪, 湿度修正

Abstract:

The automatic observation system of the near surface optical turbulence is composed with CSAT3 three-dimensional sonic anemometer and WXT520 multifunctional weather sensor. Solar power and wireless transmission are used to realize unattended operation, while the conventional meteorological parameters and atmospheric refractive index structure constant Cn2 can be measured simultaneously. It consists of a control center and three sub stations, which can be measured at the same time to three points. The real temperature is obtained from virtual temperature via humidity correction. The atmospheric refractive index structure parameter Cn2 is calculated by using the method of single point temperature fluctuation, and the calculated results are in good agreement with the experimental results. The system can adapt to the complex and harsh environment, the performance is stable and reliable, and the sub station can be extended.

Key words: atmospheric optics, refractive index structure parameter, three-dimensional sonic anemometer, humidity correction

中图分类号:

TN247

孙振远孙刚刘庆李学彬翁宁泉. 近地层大气光学湍流自动观测系统[J]. 大气与环境光学学报, 2017, 12(2): 109-113.

SUN Zhen-Yuan, SUN Gang, LIU Qing, LI Xue-Bin, WENG Ning-Quan. Automatic Observation System for Atmospheric Optical Turbulence in the Near Surface Layer[J]. Journal of Atmospheric and Environmental Optics, 2017, 12(2): 109-113.

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