RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2021

 / 

Март

←  →

Обзоры актуальных проблем


Внешний масштаб турбулентности и его влияние на флуктуации оптических волн


Институт оптики атмосферы СО РАН, площадь Академика Зуева 1, Томск, 634055, Российская Федерация

На основе обобщений многочисленных измерений и расчётов анализируется влияние низкочастотного участка спектра атмосферной турбулентности, непосредственно примыкающего к инерционному интервалу, на статистические характеристики флуктуаций оптических волн, распространяющихся в атмосфере. Измеренные спектры атмосферной турбулентности сравниваются с изотропными моделями. Обнаружено, что в приземном слое атмосферы внешний масштаб турбулентности оказывается зависящим не только от высоты над подстилающей поверхностью, но и от типа атмосферной стратификации. Анализируется влияние низкочастотного участка спектра атмосферной турбулентности на фазовые флуктуации оптических волн при распространении их как на горизонтальных трассах, так и при наклонном прохождении через всю атмосферу.

Текст pdf (953 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.10.038849
Ключевые слова: атмосфера, оптические волны, турбулентность, модель, внешний масштаб, распространение, зондирование
PACS: 42.68.Bz, 47.27.−i, 92.60.hn (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.10.038849
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/3/c/
000656123500003
2-s2.0-85107953066
2021PhyU...64..280L
Цитата: Лукин В П "Внешний масштаб турбулентности и его влияние на флуктуации оптических волн" УФН 191 292–317 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 14 февраля 2020, доработана: 2 октября 2020, 14 октября 2020

English citation: Lukin V P “Outer scale of turbulence and its influence on fluctuations of optical waves” Phys. Usp. 64 280–303 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.10.038849

Список литературы (132) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (21) Похожие статьи (20)

  1. Зуев В Е Распространение лазерного излучения в атмосфере (М.: Радио и связь, 1981)
  2. Зуев В Е и др Лазерное зондирование индустриальных аэрозолей (Новосибирск: Наука, 1986)
  3. Татарский В И Распространение волн в турбулентной атмосфере (М.: Наука, 1967)
  4. Гурвич А С и др Лазерное излучение в турбулентной атмосфере (М.: Наука, 1976)
  5. Рытов С М, Кравцов Ю А, Татарский В И Введение в статистическую радиофизику. Случайные поля Ч. 2 (М.: Наука, 1978); Пер. на англ. яз., Rytov S M, Kravtsov Yu A, Tatarskii V I Principles of Statistical Radiophysics Vol. 2 Elements of Random Fields (Berlin: Springer-Verlag, 1989)
  6. Зуев В Е, Банах В А, Покасов В В Оптика турбулентной атмосферы (Современные проблемы атмосферной оптики) Т. 5 (Л.: Гидрометеоиздат, 1988)
  7. Татарский В И Изв. АН СССР. Сер. Геофизика (6) 689 (1956)
  8. Гурьянов А Э Труды Всесоюзной конф. рабочей группы "Астроклимат" Астросовета АН СССР, Абастумани, 1981. Астроклимат и эффективность телескопов (Л.: Наука, 1984) с. 164
  9. Монин А С, Яглом А М Статистическая гидромеханика Т. 1 (СПб.: Гидрометеоиздат, 1992); Пер. на англ. яз., Monin A S, Yaglom A M Statistical Fluid Mechanics; Mechanics of Turbulence Vol. 1 (Cambridge, MA: MIT Press, 1971); Монин А С, Яглом А М Статистическая гидромеханика Т. 2 (СПб.: Гидрометеоиздат, 1996); Пер. на англ. яз., Monin A S, Yaglom A M Vol. 2 (Cambridge, MA: MIT Press, 1975)
  10. Монин А С, Обухов А М Труды Геофизического ин-та АН СССР 24 (151) 163 (1954)
  11. Обухов А М Изв. АН СССР. Сер. География и геофизика 13 58 (1949)
  12. Обухов А М Изв. АН СССР. Сер. География и геофизика 5 453 (1941)
  13. Обухов А М, Яглом А М Приклад. матем. мех. 15 (1) 3 (1951)
  14. Татарский В И Теория флуктуационных явлений при распространении волн в турбулентной атмосфере (М.: Изд-во АН СССР, 1959)
  15. Reynolds O Proc. R. Soc. Lond. 35 84 (1883)
  16. Reynolds O Proc. R. Soc. Lond. 56 40 (1894)
  17. Taylor G I Proc. R. Soc. Lond. A 151 421 (1935); Taylor G I Proc. R. Soc. Lond. A 156 307 (1936)
  18. Taylor G I Proc. R. Soc. Lond. A 164 476 (1938)
  19. Колмогоров А Н ДАН СССР 30 (4) 299 (1941)
  20. Колмогоров А Н ДАН СССР 31 (6) 538 (1941)
  21. Колмогоров А Н ДАН СССР 32 (1) 19 (1941)
  22. Колмогоров А Н Изв. АН СССР. Сер. физ. 6 (1 - 2) 56 (1942)
  23. Голицын Г С Приклад. матем. мех. 24 1124 (1960)
  24. Karman T Aerodynamics (New York: McGraw-Hill, 1963)
  25. Обухов А М Изв. АН СССР. Сер. геофизическая (2) 155 (1953)
  26. Гурвич А С Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 4 (2) 160 (1963)
  27. Тиме Н С Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 8 (1) 90 (1972)
  28. Калистратова М А, Покасов В В Изв. вузов. Сер. Радиофизика 15 (2) 723 (1972)
  29. Емалеев О Н и др "Следящий цифровой фазометр оптического диапазона" Авт. свид. №397852; Емалеев О Н и др Бюлл. изобрет. (37), 17.11.1973
  30. Лукин В П, Покасов В В, Хмелевцов С С Изв. вузов. Сер. Радиофизика 15 1861 (1972); Lukin V P, Pokasov V V, Khmelevtsov S S Radiophys. Quantum Electron. 15 1426 (1972)
  31. Лукин В П, Покасов В В Изв. вузов. Сер. Радиофизика 16 1726 (1973)
  32. Миронов В Л и др Изв. АН СССР. Сер. Радиотехника и электроника 20 1164 (1975)
  33. Bouricius G M B, Clifford S F J. Opt. Soc. Am. 60 1484 (1970)
  34. Consortini A, Ronchi L, Moroder E J. Opt. Soc. Am. 63 1246 (1973)
  35. Гельфер Э И, Кон А И, Черемухин А Н Изв. вузов. Сер. Радиофизика 16 245 (1973)
  36. Кон А И Изв. вузов. Сер. Радиофизика 15 (5) 533 (1972)
  37. Миронов В Л и др Изв. АН СССР. Сер. Радиотехника и электроника 20 (6) 1164 (1975)
  38. Лукин В П и др Изв. вузов. Сер. Физика атмосферы и океана 12 (5) 550 (1976)
  39. Зилитинкевич С С Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 7 (12) 1201 (1971)
  40. Лукин В П и др Изв. вузов. Сер. Физика (9) 100 (1976)
  41. Турчин В Ф, Козлов В П, Малкевич М С УФН 102 345 (1970); Turchin V F, Kozlov V P, Malkevich M S Sov. Phys. Usp. 13 681 (1971)
  42. Фрид Д Л ТИИЭР 55 (1) 19 (1967)
  43. Миронов В Л и др Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 12 550 (1976)
  44. Лукин В П и др Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 13 (1) 90 (1977)
  45. Турчин В Ф, Нозик B З Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 5 (1) 29 (1969)
  46. Турчин В Ф, Туровцева Л С Оптика и спектроск. 36 280 (1974)
  47. Тиме Н С, Туровцева Л С Препринт №89 (М.: ИПМ РАН, 1973), Деп. ВИНИТИ 1227-75
  48. Гурвич А С и др Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 10 484 (1974)
  49. 3убковский С Л, Копров Б М Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 5 (4) 323 (1969)
  50. Kaimal J С, Wyngaard J С Quart. R. Meteor. Soc. 98 (414) 563 (1972)
  51. Stгоhbеhn J W J. Geoph. Res. 75 (6) 23 (1970)
  52. Coulman С E et al Appl. Opt. 27 (1) 155 (1988)
  53. Соlavitа М М Appl. Opt. 26 (12) 4106 (1987)
  54. Greenwооd D P, Tarazano D O J. Opt. Soc. Am. A. 25 (6) 1349 (2008)
  55. "Site Testing for the VLT" VLT Report 60 (Munchen: ESO, 1990)
  56. Lukin V P, Pokasov V V Appl. Opt. 20 121 (1981)
  57. Кон А И Изв. вузов. Сер. Радиофизика 13 (1) 61 (1970)
  58. Tokovinin A, Travouillon T Mon. Not. R. Astron. Soc. 365 1235 (2006)
  59. Muñoz-Tuñón C, Varela A M, Garcia Lorenzo B "Instruments and tools for site testing" GW3-ESO-Site Evaluation (2006)
  60. Beland R R The Infrared and Electro-Optical Systems Handbook Vol. 2 (Exec. Eds J S Accetta, D L Shumaker) (Bellingham, WA: SPIE Optical Engineering Press, 1993), Ch. 2
  61. Magee P ""A toolbox for atmospheric propagation modeling user's guide version 4.1.455" MZA Associates Corporation, March 13 (2007)
  62. Roddier F et al Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. 1236 485 (1990)
  63. "Very Large telescope. The Paranal model atmosphere for adaptive optics" Doc. No. VLT-TRE-ESO-11630-1137. Is.1.0 (1996)
  64. Kopeika N, Middle N S Proc. SPIE 5793 89 (2005)
  65. Обухов А М Изв. АН СССР. Сер. геофизическая (9) 17 (1960)
  66. Гурвич А С, Грачева М Е Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 16 1107 (1980)
  67. Лукин В П Оптика атмосферы и океана 5 354 (1992)
  68. Lukin V P Proc. SPIE 1968 327 (1993)
  69. Лукин В П Оптика атмосферы и океана 5 1294 (1992)
  70. Lukin V P Proc. SPIE 2200 384 (1994)
  71. Лукин В П Оптика атмосферы и океана 6 628 (1993)
  72. Lukin V P Proc. SPIE 2222 527 (1994)
  73. Лукин И П Оптика атмосферы и океана 17 1028 (2004)
  74. Voitsekhovich V, Cuevas S J. Opt. Soc. Am. A 12 2523 (1995)
  75. Лукин В П, Сазанович В М Изв. АН СССР. Сер. Физика атмосферы и океана 14 996 (1978)
  76. Лукин В П и др Распространение оптических волн в случайно-неоднородной атмосфере (Отв. ред. В Е Зуев) (Новосибирск: Наука, 1979)
  77. Лукин В П и др Изв. вузов. Сер. Радиофизика 23 721 (1980)
  78. Emaleev O N, Lukin V P, Potanin S F Proc. of the V All-Russian Symp. on Laser Radiation Propagation in the Atmosphere Vol. 2 (Tomsk, 1979) p. 144
  79. Губкин С М и др Астрон. журн. 60 789 (1983); Gubkin S M et al Sov. Astron. 27 455 (1983)
  80. Lukin V P Proc. SPIE 2471 347 (1995)
  81. Антошкин Л В и др Оптика атмосферы и океана 8 1784 (1995)
  82. Coulman C E, Vernin J Appl. Opt. 30 (1) 118 (1991)
  83. Лукин В П, Носов Е В, Фортес Б В Тезисы докладов III Межреспубликанского симпозиума Оптика атмосферы и океана (Томск, 1996) с. 31
  84. Fried D L J. Opt. Soc. Am. 56 1380 (1966)
  85. Лукин В П, Носов Е В, Фортес Б В Оптика атмосферы и океана 10 162 (1997)
  86. Lukin V P, Nosov E V, Fortes B V Proc. SPIE 3219 98 (1998)
  87. Borgnino J Appl. Opt. 29 1863 (1990)
  88. Borgnino J, Martin F, Ziad A Opt. Commun. 91 267 (1992)
  89. Ziad A et al Astron. Astrophys. 282 1021 (1994)
  90. Lukin V ASP Conf. Ser. 266 18 (2002)
  91. Vernin J ASP Conf. Ser. 266 2 (2002)
  92. Dewan E M, Grossbard N Environ Fluid Mech. 7 383 (2007)
  93. Reinhard GW, Collins S A J. Opt. Soc. Am. 62 1526 (1972)
  94. Coulman C E et al Appl. Opt. 27 155 (1988)
  95. Лукин И П Оптика атмосферы и океана 8 479 (1995)
  96. Лукин И П Оптика атмосферы и океана 8 455 (1995)
  97. Lukin V P, Fortes B V Pure Appl. Opt. 5 (1) 1 (1996)
  98. Лукин В П, Фортес Б В Астрон. журн. 73 419 (1996); Lukin V P, Fortes B V Astron. Rep. 40 378 (1996)
  99. Больбасова Л А и др Оптика атмосферы и океана 25 845 (2012)
  100. Sarazin M, Roddier F Astron. Astrophys. 227 1360 (1987)
  101. Buscher D F et al Appl. Opt. 34 1081 (1995)
  102. Tokovinin A Proc. SPIE 3353 1155 (1998)
  103. Mariotti J M, Di Benedetto G P Proc. Int. Astron. Union Colloq. 79 257 (1984)
  104. Rousset G, Madec P-Y, Rabaud D ESO Conf. on High-Resolution Imaging by Interferometry II, Ground-Based Interferometry at Visible and Infrared Wavelengths, 15 - 18 October 1991, Garching bei (ESO Conf. and Workshop Proc.) Vol. 39 (Eds J M Beckers, J M Merkle) (Garching bei München: European Southern Observatory, 1992) p. 1095
  105. Tallon M Thèse de doctorat (Nice: de l'Univ. de Nice, 1989)
  106. Rigaut F et al Astron. Astrophys. 250 280 (1991)
  107. Ziad A et al Astron. Astrophys. 282 1021 (1994)
  108. Agabi A et al Astron. Astrophys. Suppl. Ser. 109 557 (1995)
  109. Ziad A et al Appl. Opt. 39 5415 (2000)
  110. Ziad A Proc. SPIE 9909 99091K (2016)
  111. Coulman C E et al Appl. Opt. 27 155 (1988)
  112. Fuchs A Thèse de doctorat (Nice: Univ. de Nice, 1995)
  113. Abahamid A et al Astron. Astrophys. 416 1193 (2004)
  114. Masciadri E, Vernin J, Bougeault P Astron. Astrophys. Supppl. Ser. 137 185 (1999)
  115. Giordano C Thèse de doctorat (Nice: Univ. de Nice, 2014)
  116. Lukin V P Proc. SPIE 5981 1 (2005)
  117. Лукин В П и др Успехи современного естествознания (12) 369 (2014)
  118. Lukin V P Proc. SPIE 0968 (2015)
  119. Tofsted David H Opt. Eng. 53 044112 (2014)
  120. Toselli I, Beason M Workshop on Non-Kolmogorov Turbulence and Associated Phenomena, Ettlingen, 01-03.07.2019
  121. Velluet Marie-Thérèse Workshop on Non-Kolmogorov Turbulence and Associated Phenomena, Ettlingen, 01-03.07.2019
  122. Charnotskii M Workshop on Non-Kolmogorov Turbulence and Associated Phenomena, Ettlingen, 01-03.07.2019
  123. Italo Toselli, Szymon Gladysz, Imaging and Applied Optics ©2014 OSA. PM3E.6.pdf,
  124. Wenhe D et al J. Russ. Laser Res. 35 416 (2014)
  125. Gladysz S Proc. SPIE 09614 961402 (2015)
  126. Bol'basova L A, Lukin V P, Nosov V V Appl. Opt. 53 (10) B231 (2014)
  127. Linyan C Optik 154 473 (2018)
  128. Charnotskii M, Brennan T Proc. SPIE 10408 104080L (2017)
  129. Charnotskii M J. Opt. 20 025602 (2018)
  130. Charnotskii M Workshop on Non-Kolmogorov Turbulence and Associated Phenomena, Ettlingen, 01-03.07.2019
  131. Basu S Workshop on Non-Kolmogorov Turbulence and Associated Phenomena, Ettlingen. 01-03.07.2019
  132. Roggemann Michael C, Imaging and Applied Optics ©2014 OSA. PM3E.1.pdf=,
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение