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大气环流模式中动力框架与物理过程的相互响应 被引量:16
1
作者 张贺 林朝晖 曾庆存 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2011年第1期15-30,共16页
用大气环流模式CAM3.1和IAP AGCM4.0对模式中动力框架与物理过程之间的相互作用及响应关系进行了初步探讨。选用理想的物理过程(Held-Suarez强迫)及完整物理参数化方案,分别对两个模式积分了60d。试验表明,动力框架与物理过程之间的相... 用大气环流模式CAM3.1和IAP AGCM4.0对模式中动力框架与物理过程之间的相互作用及响应关系进行了初步探讨。选用理想的物理过程(Held-Suarez强迫)及完整物理参数化方案,分别对两个模式积分了60d。试验表明,动力框架与物理过程之间的相互响应在低纬对流层和高纬对流层中上层有着较大的区别。在低纬对流层,动力框架及物理过程产生的温度倾向都有着较大的变率,对总的温度倾向的变率均有较大的贡献,且二者之间为相互补偿的反相关关系;在高纬对流层的中上层,总的温度倾向的变化主要依赖于动力框架的贡献,物理过程造成的倾向变化很缓慢,可近似地看做定常的强迫,且物理过程产生的温度倾向与动力框架产生的温度倾向之间为正位相的响应关系。此外,还对各个物理参数化方案之间的相互作用及响应关系进行了分析。结果表明,在所有过程中,湿过程所引起的温度倾向的变化最为显著,对总的物理过程倾向的贡献也最大;在高纬地区,长波辐射冷却也有较大的变率;短波辐射加热率及垂直扩散加热率的变化相对较小;长波辐射冷却和短波辐射加热之间为近似负反馈的响应关系。 展开更多
关键词 大气环流模式 动力框架 物理过程 Held-Suarez检验
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GPS弯曲角资料在WRF模式中的同化试验——对台风“森拉克”的影响分析 被引量:4
2
作者 毕研盟 袁炳 +2 位作者 王云峰 马刚 张鹏 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期149-154,共6页
实现了在WRF模式中GPS掩星弯曲角资料的三维变分同化,正演算子采用大气一维球对称假设条件下,Abel变换方法计算弯曲角。以2008年13号台风"森拉克"为例,研究了COSMIC弯曲角资料对台风预报路径、强度及降水等的影响。与控制试... 实现了在WRF模式中GPS掩星弯曲角资料的三维变分同化,正演算子采用大气一维球对称假设条件下,Abel变换方法计算弯曲角。以2008年13号台风"森拉克"为例,研究了COSMIC弯曲角资料对台风预报路径、强度及降水等的影响。与控制试验及台风实况的对比结果表明,同化COSMIC弯曲角资料后,在24小时预报以后,对台风路径预报有较明显的改进效果,路径预报误差平均降低约67.5%;但台风强度预报整体偏弱。分析认为,同化弯曲角资料后,台风附近形势场的改进是提高路径预报的原因。由于弯曲角资料本身存在水平分辨率较低的问题,以及对流层底部信号质量不如中上部和平流层是台风强度预报偏弱的重要原因。 展开更多
关键词 数值天气预报 资料同化 COSMIC 弯曲角
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基于奇异值分解的气象数据推测 被引量:6
3
作者 史加荣 杨柳 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期128-142,共15页
以中国662个气象台站的2004-2013年逐日平均气温、平均相对湿度、日照时数和气温日较差4个气象要素为研究对象,使用奇异值分解方法来推测缺失气象数据.为降低随机的不利影响,将10年的逐日气象数据做平均.分别采用奇异值分解的相对误差... 以中国662个气象台站的2004-2013年逐日平均气温、平均相对湿度、日照时数和气温日较差4个气象要素为研究对象,使用奇异值分解方法来推测缺失气象数据.为降低随机的不利影响,将10年的逐日气象数据做平均.分别采用奇异值分解的相对误差和相似度矩阵来证实气象数据的近似低秩性,并探讨气象要素之间的相关.分析主要的基向量,设计3组推测试验.第1组试验随机选取6个气象台站的数据用于测试,其余台站用于训练,以获得5个最佳的基向量.随机选取每个测试台站的12个观测值,再由所选取的基向量来推测未知值.平均气温、平均相对湿度、日照时数和气温日较差的平均推测误差分别为8.00%、7.83%、17.17%和10.82%.在第2组试验中,随机选取70%的气象台站用于训练,其余气象台站用于验证推测性能.试验结果表明基向量的数目可选为5-15,随着基向量或观测值数量的增加,推测性能也随之改善.第3组试验,根据10个台站1952年下半年的气象观测数据,推测上半年的未观测值,试验结果合理可靠. 展开更多
关键词 气象数据推测 奇异值分解 低秩性 基向量
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用近地层温差因子改进广东沿海海雾区域预报 被引量:5
4
作者 黄辉军 黄健 +2 位作者 刘春霞 毛伟康 毕雪岩 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期907-914,共8页
利用2000—2011年的NCEP 1°×1°的再分析资料和2010—2011年的台站海雾观测资料,分析了近地层温差因子(T1 000 hPa-T2 m)与海雾发生的关系;尝试将近地层温差因子作为GRAPES模式的预报变量因子,改进广东沿海海雾区域预报。... 利用2000—2011年的NCEP 1°×1°的再分析资料和2010—2011年的台站海雾观测资料,分析了近地层温差因子(T1 000 hPa-T2 m)与海雾发生的关系;尝试将近地层温差因子作为GRAPES模式的预报变量因子,改进广东沿海海雾区域预报。(1)近地层温差因子与海雾发生有较明确的对应关系:当台站出现海雾时,近地层温差一般处于某一时间段的高值区,近地层温差负值明显减小或转为正值。这是近地层暖湿空气平流逐渐加强的结果,存在海雾发生发展的可能。(2)广东沿海地区暖湿平流的输送具有阶段性和跳跃性,而且是不断增强的;同时,暖湿平流的向北推进与中国沿海海雾自南向北推进的演变过程相一致。(3)GRAPES模式能较好地模拟和实现近地层温差因子,引入该预报变量因子后,海雾区域预报的准确率、Ts和Hss评分都有明显的提高。 展开更多
关键词 天气预报 海雾区域预报 广东沿海 GRAPES模式 近地层温差因子
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青藏高原植被指数最新变化特征及其与气候因子的关系 被引量:18
5
作者 刘振元 张杰 陈立 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2017年第3期289-300,共12页
利用GIMMS/NDVI(全球库存模拟和影像研究/归一化植被指数,Global Inventory Modeling and Mapping Studies,Normalized Difference Vegetation Index)和MODIS/NDVI遥感数据以及青藏高原6个气象代表站的站点数据,结合多种统计和计算方法... 利用GIMMS/NDVI(全球库存模拟和影像研究/归一化植被指数,Global Inventory Modeling and Mapping Studies,Normalized Difference Vegetation Index)和MODIS/NDVI遥感数据以及青藏高原6个气象代表站的站点数据,结合多种统计和计算方法,分析了青藏高原植被NDVI变化规律及其影响因子。结果表明:1982~2013年青藏高原多年平均植被NDVI的空间分布存在明显的区域差异,总体上呈从东南向西北递减的趋势,而且发现不同地区植被的时间变化规律也不尽相同。根据高原长势最好的6~9月植被NDVI进行经验正交分解,将青藏高原植被分为5个区,并进一步分析了不同分区内植被的变化规律,得出:青藏高原植被NDVI下降最明显的区域在二区的噶尔班公宽谷湖盆地地区和北羌塘高原地区,植被NDVI上升最明显的区域在四区的祁连山东部地区。为了探讨青藏高原不同分区内影响植被NDVI下降的因子,从青藏高原二区、四区、五区各选取NDVI处于下降趋势的两个代表站点。研究分析了各个站点植被NDVI与降水量、平均气温、平均最低气温、平均最高气温、日照百分率5个气象因子的关系,得出:在高原二区日照强度是其它分区的两倍左右,而降水量相对较少导致植被NDVI降低。高原四区由于降水量小、温度高、日照强,导致植被NDVI处于下降趋势;在青藏高原五区虽然降水充足,但日照较弱,限制了植被的正常成长导致NDVI处于下降趋势中;其结果为高原植被退化机制研究及高原植被对大气反馈等奠定了基础。 展开更多
关键词 青藏高原 植被生长状况 NDVI 气候变化
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天山乌鲁木齐河源1号冰川近雪面气象要素观测分析 被引量:4
6
作者 王敏仲 魏文寿 +1 位作者 陈荣毅 刘新春 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2012年第1期12-20,共9页
利用中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所于2009年1月20日至12月31日在天山乌鲁木齐河源1号冰川冰雪表面实施大气科学观测实验观测取得的资料和同期大西沟气象站资料,分析了1号冰川四季大气温度、风速、风向以及总辐射的变化特征,对比、... 利用中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所于2009年1月20日至12月31日在天山乌鲁木齐河源1号冰川冰雪表面实施大气科学观测实验观测取得的资料和同期大西沟气象站资料,分析了1号冰川四季大气温度、风速、风向以及总辐射的变化特征,对比、探讨了冰川尺度上冰雪表面与周边山地的辐射和地-气热量传输特性,在此基础上揭示了二者气温、风速、大气湿度变化的差异及其成因.研究表明:1)由于冰川冰雪对太阳辐射的反射率高,冰雪表面得到的净辐射和热量少,使得冰川四季大气温度比大西沟站平均偏低2.9℃;2)冰川与周边山地下垫面的不同,引起太阳净辐射-温度场-气压场-风场的连锁变化,造成冰川轴向风以下行偏南气流为主导,法向风盛行偏东气流;冰川夜间风速大于大西沟,白天却小于大西沟风速;3)冰川和大西沟大气含水量较高,相对湿度在40%~80%之间变化,因大西沟地表蒸发大,其相对湿度略高于冰川. 展开更多
关键词 1号冰川 大西沟山地 气象要素特征 差异和成因
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掩星折射率和弯角同化对台风预报影响的对比 被引量:2
7
作者 王挺 项杰 +2 位作者 寇正 罗杰 蔡其发 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2015年第3期260-265,共6页
为研究无线电掩星探测(GPS RO)弯角和折射率同化对数值预报的影响,以2012年17号台风"杰拉华"为例,利用美国国家环境预报中心(NCEP)的业务同化系统(GSI),以NCEP预报场资料为初始场,分别使用一维弯角观测算子和一维折射率观测... 为研究无线电掩星探测(GPS RO)弯角和折射率同化对数值预报的影响,以2012年17号台风"杰拉华"为例,利用美国国家环境预报中心(NCEP)的业务同化系统(GSI),以NCEP预报场资料为初始场,分别使用一维弯角观测算子和一维折射率观测算子同化弯角和折射率数据,并与观测数据对比,分析比较了同化掩星弯角和折射率资料对台风路径、强度及大气状态变量的影响。结果表明,在完成掩星弯角和折射率资料同化后,台风路径的预报水平得到明显改进,其中同化弯角资料可以使路径误差减少32%,而同化折射率资料只能减少13%,同化2种掩星资料对台风强度预报也有一定的影响,其中同化弯角资料后在前2天预报的台风中心气压更接近于实际情况,而同化折射率资料对预报有负影响。 展开更多
关键词 资料同化 折射率 弯角 无线电掩星探测
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贵州一次降雹过程的数值催化试验 被引量:1
8
作者 周颖 文继芬 《成都信息工程学院学报》 2006年第5期704-710,共7页
针对贵州威宁2000年6月4日的一次降雹过程,利用三维冰雹云催化数值模式,采用立体催化数值试验,模拟催化剂量、催化高度、催化时间对高炮消雹效率和消雹区域的影响;通过比较催化雹云和未催化雹云的总含水量,分析催化消雹机制,从而揭示贵... 针对贵州威宁2000年6月4日的一次降雹过程,利用三维冰雹云催化数值模式,采用立体催化数值试验,模拟催化剂量、催化高度、催化时间对高炮消雹效率和消雹区域的影响;通过比较催化雹云和未催化雹云的总含水量,分析催化消雹机制,从而揭示贵州37高炮防雹作业的有效性和最佳催化方案。 展开更多
关键词 数值试验 立体催化 高炮防雹
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相似台风智能检索与可视化分析研究 被引量:3
9
作者 宋文彬 郑卫江 薛峰 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第10期1330-1339,共10页
利用空间分析及可视化技术,对1949—2018年的台风时空变化规律进行相似性智能检索,形成基于空间位置、特征要素、时间规律三个关键指标的综合定量化判定体系,初步建立了统一的判定标准。其中,"路径"相似性判定提出了多项动态... 利用空间分析及可视化技术,对1949—2018年的台风时空变化规律进行相似性智能检索,形成基于空间位置、特征要素、时间规律三个关键指标的综合定量化判定体系,初步建立了统一的判定标准。其中,"路径"相似性判定提出了多项动态拟合与相似离度结合的方法。研究结果表明:综合定量化判定体系可有效降低单一指标的不确定性。同时,"路径"的动态判定法有效解决了观测点不匹配的问题。以台风山竹(Mangkhut,编号1822)为例,首先通过数据清洗、特征提取和构建快速索引等检索方法,缩小判定范围,检索出10个可能与目标相似的台风,然后利用综合定量化判定方法得到7个相似台风。判定过程中实现了基于定制条件的多维度时空数据逐级下钻、定量化综合智能检索以及相似性结果可视化三个目标,为台风预报预警业务提供重要参考。 展开更多
关键词 台风 相似性 可视化 定量化
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日照市地质灾害现状及防治建议 被引量:9
10
作者 秦泗伟 刘荔 《山东国土资源》 2020年第7期64-69,共6页
日照市地质灾害隐患点共计90处,灾害规模以小型为主。利用地质灾害危害程度评价、地质灾害稳定性、危险性评价及地质灾害易发程度综合分区评价,查明了地质灾害点分布位置,将地质灾害点的基本单元格进行现状、潜在地质灾害强度分析,其他... 日照市地质灾害隐患点共计90处,灾害规模以小型为主。利用地质灾害危害程度评价、地质灾害稳定性、危险性评价及地质灾害易发程度综合分区评价,查明了地质灾害点分布位置,将地质灾害点的基本单元格进行现状、潜在地质灾害强度分析,其他基本单元格进行潜在地质灾害强度分析,确定各基本单元格易发程度。通过MapGIS软件,将相同易发程度的基本单元格合并连接成区,将地质灾害易发程度划分为高易发区、中易发区、低易发区,依据地质环境条件、地质灾害发育现状、灾害变化趋势、灾害危害特征,划分为重点、次重点和一般防治区,提出详细的地质灾害防治目标及对策建议,为日照市开展地质灾害预警预报示范区的建设工作提供了技术支撑。 展开更多
关键词 地质灾害 发育现状 易发程度分区 防治 日照市
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阿克苏河流域气候变化特征及其对农业生产的影响 被引量:5
11
作者 阿曼妮萨·库尔班 满苏尔·沙比提 +1 位作者 赵景啟 艾克旦·依萨克 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期102-109,共8页
利用1967—2019年阿克苏、柯坪气象站逐日气温、日照时数等气候数据和部分农业数据,按月、季节和年进行统计,采用一元线性回归、累计距平、Mann-Kendall(M-K)趋势分析和突变检验等方法,试图揭示阿克苏河流域气候变化对其农业气候资源和... 利用1967—2019年阿克苏、柯坪气象站逐日气温、日照时数等气候数据和部分农业数据,按月、季节和年进行统计,采用一元线性回归、累计距平、Mann-Kendall(M-K)趋势分析和突变检验等方法,试图揭示阿克苏河流域气候变化对其农业气候资源和农业生产条件的影响。结果显示:(1)1967—2019年研究区气温增长,阿克苏、柯坪站增温倾向率为0.515、0.023℃/10a;阿克苏、柯坪站日照时数呈减少趋势,倾向率分别为3.806、-32.916 h/10a;阿克苏站气温在1997年发生突变,柯坪站日照时数在1990年发生一次突变。(2)1967—2019年间研究区≥10℃积温的平均值为4240℃/d,平均持续时间为210.6 d;1997年发生突变后,≥10℃积温的平均值从1967—1996年的4143℃/d增加到4369℃/d,持续日数从209 d增加到214.9 d,对农作物生长营造了良好的生长环境。(3)近40年研究区单位面积化肥施用量从1978年的63.8 kg/hm^(2)增加到2018年的1369 kg/hm^(2),棉花单产量从1967年的288 kg/hm^(2)增加到2018年的1218 kg/hm^(2),以约262 kg/10a的倾向率增加。棉花播种期提前了9 d,停止生长期推迟了3 d,生育期延长了6 d。(4)随着研究区气候的变化、技术的不断改善,气温的变暖会提高产量和品质,有利于发展阿克苏河流域农业生产。 展开更多
关键词 气候 变化特征 农业生产 阿克苏河流域
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A CASE STUDY OF NUMERICAL SIMULATION OF SEA FOG ON THE SOUTHERN CHINA COAST 被引量:3
12
作者 黄辉军 詹国伟 +2 位作者 刘春霞 涂静 毛伟康 《Journal of Tropical Meteorology》 SCIE 2016年第4期497-507,共11页
This study uses numerical simulations to examine a case of sea fog that was observed from 20 to 22 March2011 on the southern China coast. The observation dataset includes observatory data, cloud-top temperature from M... This study uses numerical simulations to examine a case of sea fog that was observed from 20 to 22 March2011 on the southern China coast. The observation dataset includes observatory data, cloud-top temperature from MODIS, GPS sonde, and data from the Integrated Observation Platform for Marine Meteorology(IOPMM). The simulations are based on the Weather Research and Forecasting(WRF) model with four distinct parameter settings.Both the observations and simulations focus on the characteristics of the fog extent, boundary layer structure, and meteorological elements near the air-sea interface. Our main results are as follows:(1) The extent of mesoscale sea fog can be well simulated when the sea surface temperature has at least 0.5 ×0.5 horizontal resolution.(2) To accurately model the vertical structure of the sea fog, particularly the surface-based inversion, vertical levels must be added in the boundary layer.(3) When these model conditions are met, the simulations faithfully reproduce the measured downward shortwave radiation, downward longwave radiation, and surface sensible heat flux during the sea fog period. 展开更多
关键词 marine METEOROLOGY sea FOG numerical simulation southern China COAST SCOPE boundary layercharacteristics
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IMPROVEMENT OF REGIONAL PREDICTION OF SEA FOG ON GUANGDONG COASTLAND USING THE FACTOR OF TEMPERATURE DIFFERENCE IN THE NEAR-SURFACE LAYER 被引量:1
13
作者 黄辉军 黄健 +2 位作者 刘春霞 毛伟康 毕雪岩 《Journal of Tropical Meteorology》 SCIE 2016年第1期66-73,共8页
The relationship between the factor of temperature difference of the near-surface layer(T_(1000 hPa)-T_(2m))and sea fog is analyzed using the NCEP reanalysis with a horizontal resolution of l°xl°(2000 to 201... The relationship between the factor of temperature difference of the near-surface layer(T_(1000 hPa)-T_(2m))and sea fog is analyzed using the NCEP reanalysis with a horizontal resolution of l°xl°(2000 to 2011) and the station observations(2010 to 2011).The element is treated as the prediction variable factor in the GRAPES model and used to improve the regional prediction of sea fog on Guangdong coastland.(1) The relationship between this factor and the occurrence of sea fog is explicit:When the sea fog happens,the value of this factor is always large in some specific periods,and the negative value of this factor decreases significantly or turns positive,suggesting the enhancement of warm and moist advection of air flow near the surface,which favors the development of sea fog.(2) The transportation of warm and moist advection over Guangdong coastland is featured by some stages and the jumping among these states.It also gets stronger over time.Meanwhile,the northward propagation of warm and moist advection is quite consistent with the northward advancing of sea fog from south to north along the coastland of China.(3) The GRAPES model can well simulate and realize the factor of near-surface temperature difference.Besides,the accuracy of regional prediction of marine fog,the relevant threat score and Heidke skill score are all improved when the factor is involved. 展开更多
关键词 weather prediction regional prediction of marine fog Guangdong coastland GRAPES model factor of near-surface temperature difference
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基于NoSREx实验的积雪演化及微波辐射分析研究
14
作者 周静恬 邱玉宝 +4 位作者 黄琳 Juha LEMMETYINEN 石利娟 李青寰 施建成 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2022年第5期1501-1512,共12页
在被动微波雪水当量反演中,积雪物理参数随时间的变化特征影响着反演精度,为理解积雪随时间演化的特征及其对微波辐射亮温的影响,本研究选用2009—2013年北欧积雪实验(Nordic Snow Radar Experiment,NoSREx)积雪地面观测和微波辐射测量... 在被动微波雪水当量反演中,积雪物理参数随时间的变化特征影响着反演精度,为理解积雪随时间演化的特征及其对微波辐射亮温的影响,本研究选用2009—2013年北欧积雪实验(Nordic Snow Radar Experiment,NoSREx)积雪地面观测和微波辐射测量数据,通过雪深和温度把雪期分为积累期(10月—次年2月)、稳定期(2—4月)和消融期(4—5月),发现各个雪期的积雪演化特征为:雪颗粒形状在积累期前期以融态颗粒(Melt Forms,MF)为主,积累期后期和稳定期以圆形颗粒、片状颗粒、深霜为主,消融期以MF为主;整个雪季底层雪粒径从小变大再变小的过程,粒径最大值出现在稳定期的2至3月,约为2.5~4.0 mm,均出现在近地表雪层,而表层粒径较小且较为稳定。通过雪深和微波亮度差(18~37 GHz)的关系分析,表明亮温差在不同雪期对于雪深的依赖关系不同,在积累期和稳定期,雪深变化与亮温差变化具有明显的正相关;在消融期由于积雪融化的影响,其相关性较差;基于多层积雪微波辐射模型(MEMLS)构建了一维微波辐射模拟环境,模拟表明MEMLS模型在3个雪期的垂直极化10.65 GHz和18.7 GHz模拟结果较37 GHz和90 GHz更好;10.65 GHz V极化在入射角为50°且稳定期时,微波亮温模拟均方根误差(RMSE)结果最小,为2.49 K。3个雪期90 GHz模拟结果水平极化优于垂直极化,由于受表层积雪变化影响,90 GHz模拟结果较不稳定,尤其是消融期时,RMSE最小也达到了42.7 K。本研究有助于理解积雪随时间演化的特征及其对微波辐射模拟的影响,表明在被动微波雪水当量反演算法中,针对不同积雪期需要考虑积雪演化动态过程。 展开更多
关键词 积雪 微波辐射亮温 NoSREx实验 MEMLS模型
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青海省大通县旱情初探及其对策浅谈
15
作者 石志杰 《青海水利》 1999年第2期46-48,共3页
关键词 农业 干旱 旱情 抗旱 科学种田 水资源
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大气湍流对部分相干厄米-高斯光束空间相干性的影响 被引量:17
16
作者 陈晓文 汤明玥 季小玲 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2607-2613,共7页
基于广义惠更斯-菲涅耳原理,并采用Rytov相位结构函数二次近似,推导出了部分相干厄米-高斯(H-G)光束通过大气湍流传输的光谱相干度公式,研究了湍流对光束的空间相干特性的影响.研究表明,部分相干H-G光束通过大气湍流传输其光谱相干度会... 基于广义惠更斯-菲涅耳原理,并采用Rytov相位结构函数二次近似,推导出了部分相干厄米-高斯(H-G)光束通过大气湍流传输的光谱相干度公式,研究了湍流对光束的空间相干特性的影响.研究表明,部分相干H-G光束通过大气湍流传输其光谱相干度会出现振荡和相位奇异现象,但随着湍流的增强,振荡减弱,直至振荡和相位奇异现象消失,这一特性与高斯-谢尔模型光束的差异很大.光束的相干参数越小,光束空间相干性受湍流的影响也越小.此外,还研究了光谱相干度二阶矩宽度与光谱强度二阶矩宽度间的关系,得到一些有意义的结果,并给出了合理的物理解释. 展开更多
关键词 部分相干厄米-高斯光束 大气湍流 光谱相干度 二阶矩宽度
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