基于平均风剖面指数的大口径射电望远镜台址风场特性研究

摘要

风载荷是影响射电望远镜观测性能的重要因素之一，准确获取台址风场特性对风扰下望远镜观测性能的提升至关重要。平均风剖面指数（α）表征了平均风速随垂直高度的变化规律，是台址风场特性表征的重要参数之一。研究面向新疆奇台110 m口径全向可动射电望远镜（QTT）台址风场，利用台址梯度风塔数据，对比了4种α计算方法，最终采用对数替换的方法精细计算各样本区间的α，得到了QTT台址16个标准风向下的α参考值。与规范中B类地面粗糙度α值0.15比较，在[0,2.00）、[2.00,4.00）和[4.00,6.00) m/s风速，精细计算得到的参考值精度分别提升了26.65%、15.76%和11.58%。基于α对台址风场特性分析表明，α随风速的变化与台址地形、来风频率之间存在较强的相关性。

关键词

大射电望远镜 / 新疆奇台QTT望远镜台址 / 平均风剖面指数 / 数据分析

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2022D01E085）; 新疆维吾尔自治区天山英才培养计划项目（2023TSYCCX0105）; 西部之光-西部交叉团队重点实验室专项项目（xbzg-zdsys-202320）; 中国科学院科研仪器设备研制项目（PTYQ2022YZZD01）; 新疆维吾尔自治区重大科技专项项目（2022A03013-3）