利用 Meso-NH 模式对格雷厄姆山的光学湍流模拟
天体物理仪器与方法
2011-05-16 v1 大气与海洋物理
摘要
中尺度模式 Meso-NH 被用于模拟位于美国亚利桑那州格雷厄姆山(大双筒望远镜台址)的光学湍流。利用广义闪烁仪在 41 个夜晚获得的 CN2 廓线测量值,对模式重建光学湍流的能力进行了校准和量化。测量值分布在一年中的不同时段,使我们能够研究模式在不同季节的性能。对所有最重要的天文气候参数进行了模拟的统计分析:CN2 廓线、视宁度 {\epsilon}、等晕角 {\theta}0 和波前相干时间 {\tau}0。模式在重建光学湍流的形态(CN2 垂直分布的形状)以及所有积分天文气候参数的强度方面,总体表现出良好的能力。对于全部 41 晚样本,整个大气层平均视宁度的相对误差(相对于测量值)在 9.0% 以内。逐夜相对误差的中值为 18.7%,因此模式仍保持了非常好的性能。在部分垂直层(自由大气和边界层)以及不同季节(夏季和冬季)中,也观察到可比的百分比。我们证明,目前最紧迫的问题是提高模式重建高层大气中极弱和极强湍流条件的能力。这主要影响了模式对等晕角预测的性能,其逐夜相对误差的中值为 35.1%。对于其他天文气候参数,未观察到重大问题。测试了标准校准方法的一种变体,但我们发现它并未提供更好的结果,从而确认了标准方法的坚实基础。
关键词
引用
@article{arxiv.1105.2667,
title = {Optical turbulence simulations at Mt Graham using the Meso-NH mode},
author = {S. Hagelin and E. Masciadri and F. Lascaux},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.2667},
year = {2011}
}
备注
12 pages, 12 figures. The definitive version can be found at: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2966.2010.18097.x/abstract