Разработка метода определения вертикальной структуры атмосферной турбулентности по данным экспериментальных исследований в рамках развития адаптивных оптических систем крупных наземных телескопов

Традиционные модели атмосферной турбулентности основаны на предположениях об универсальном характере мелкомасштабных явлений, например, часто предполагается, гауссовость, изотропность и однородность турбулентных флуктуаций. В горном атмосферном пограничном слое (АПС) и свободной атмосфере все эти предположения могут существенно нарушаться за счет наличия вихрей, возникающих при обтекании сложного рельефа, волновых процессов в устойчивом АПС, на его верхней границе и выше. Проект посвящен фундаментальной проблеме турбулентности в горных регионах и разработке метода определения ее интенсивности с высотой в АПС и более высоких слоях. Новый метод будет основан на пространственно-временном многоапертурном анализе мелкомасштабных искажений волнового фронта, возникающих из-за атмосферной турбулентности в скрещенных пучках. Сопоставление деформаций формы спектра турбулентности в приземном слое атмосферы со спектрами мелкомасштабных искажений волнового фронта, сформированных световыми пучками, прошедшими через всю турбулентную атмосферу, будет положено в основу нового метода определения интенсивности турбулентности по вертикали. По результатам измерений будет выполнено моделирование вертикальных профилей структурных характеристик турбулентности с высокой точностью до высот ~10 км. Анализ вертикальных профилей турбулентности позволит выявить и определить характеристики атмосферных слоев с высокой интенсивностью турбулентности, области с существенным ослаблением фазовых флуктуаций оптического излучения, вероятно связанных с возникновением крупных (от микро-γ до мезо-α) когерентных вихревых структур в атмосфере. Информация об этих характеристиках необходима для функционирования адаптивных систем и развития мультисопряженных адаптивных оптических систем - в мировой практике одного из главных направлений повышения разрешающей способности телескопов в широком поле зрения.