Список форумов Форум @ BelAstro.Net Форум @ BelAstro.Net
Форум белорусской любительской астрономической сети
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   Администрация форумаАдминистрация форума   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 
Если на клетке слона прочтешь надпись "буйвол", не верь глазам своим. /К. Прутков/

Градиент температуры атмосферы как причина турбуленции

зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегистрированные пользователи: Нет
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум @ BelAstro.Net -> Прочие проекты
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Site Admin Deimos
hv
Site Admin

Зарегистрирован: 10.07.2007

Сообщения: 6031
Благодарности: 47



Добавлено: Чт Сен 20, 2007 16:03    Заголовок сообщения: Градиент температуры атмосферы как причина турбуленции Ответить с цитатой

Я только что вернулся с конференции "Микротехнологии в авиации и космонавтике", где между делом имел честь пообщаться с Николаем Анатольевичем Грязновым (ЦНИИ РТК) по поводу турбуленции атмосферы. Дело в том, что он этими вопросами в прошлом занимался, и рассказал мне несколько интересных вещей. В частности прояснил мои непонятки по поводу проекта Lucky (Pova, ссылочку напомни плиз, а то у меня не сохранилась...).
Так вот, основные выводы вот какие.
Вывод номер один
Все вы прекрасно знаете, что при наблюдениях приходится подолгу выжидать моменты успокоения атмосферы. Основная причина "замывания" картинки - вертикальная турбуленция, обусловленная градиентом температуры атмосферы. Так вот, днём преобладает движение снизу вверх, а ночью - сверху вниз.
Сама величина турбулентного смещения волнового фронта (луча) может меняться на два порядка, и это уменьшение и воспринимается как успокоение.
Так вот, два раза в сутки, когда градиент температуры достигает значения около нуля по всей высоте турбулентного слоя атмосферы, это самое размытие картинки падает на два порядка по достаточно большому объёму атмосферы, и сохраняется довольно длительный промежуток времени (порядка минуты). Два раза в сутки гарантированно.
Промежуточные выводы: при съёмке планет приходится из длинного видеоролика выбраковывать существенное количество кадров, но ведь есть возможность вести съёмку в гарантированно хорошие промежутки времени, и тогда ролик будет иметь существенно бОльший КПД. Да и планета не успеет повернуться на большой угол вокруг оси за время набора ролика.
Постановка задачи: статистически определить моменты времени утреннего и вечернего успокоения атмосферы и попробовать скоррелировать эти данные с погодными условиями (температура, влажность, скорость ветра и прочими).
Вывод номер два
Высота наиболее активной области турбулентного слоя атмосферы составляет около 20 метров днём и 150 метров ночью при экспоненциальном изменении величины отклонения луча. Следовательно, подняться на несколько метров (в идеале несколько десятков) - самый дешёвый способ убежать от турбулентности (она останется ниже), но при этом надо исключить локальную турбулентность, то есть подстилающая поверхность не должна нагреваться.
Вывод номер три
Как ни странно, лёгкий ветерок благоприятно сказывается на размытии картинки за счёт турбулентности.
Полный штиль при наличии неравномерности (естественной) температурного распределения приводит к возникновению крупных областей воздуха (доменов) с различной температурой на их границах (междоменных областей), которые после превышения некоторого критического значения разности температур, имеют тенденцию смешиваться, притом довольно быстро и часто. Отсюда "дрожание" картинки. При увеличении скорости ветра наблюдается дробление доменов, но с другой стороны и увеличение количества границ областей движения воздуха, а также дисперсия разниц температур. А это конкурирующий фактор, увеличивающий "дрожание".
Вывод: при некоторой скорости ветра при прочих равных условиях наблюдается минимум атмосферного "дрожания".
Постановка задачи: тоже не помешало бы промерять это, но пока я слабо представляю как это сделать...

_________________
Алексей
+37529 5542822

Профи-диванщик с опытом, есть диплом А4 в рамке.
Вернуться к началу
Deimos сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
alexey_public
ЛА

Зарегистрирован: 01.08.2007

Сообщения: 36
Благодарности: 0

Откуда: Минский район

Добавлено: Чт Сен 20, 2007 22:42    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ИМХО проверить легко, было бы кому :D
Видеозапись с телескопа известного объекта- луны к примеру, на фоне края луны будут хорошо видны завихрения атмосферы при большом увеличении. Ну и пусть снимает всю ночь - точнее пока есть объект - луна в фокусе. Результат покажет наиболее оптимальное время съемки.
Но ИМХО это несущественно, может я ошибаюсь, но наибольшее влияние окажет неравномерность атмосферного слоя надо головой - атмосферные течения размером в километры, а они в отличие от турбулентности - постоянные. Хотя конечно они вносят совсем другой вклад, это уже не дрожание, это медленное ползание :D, расфокусировка и др.

_________________
Алексей
Вернуться к началу
alexey_public сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Site Admin Deimos
hv
Site Admin

Зарегистрирован: 10.07.2007

Сообщения: 6031
Благодарности: 47



Добавлено: Пт Сен 21, 2007 08:56    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Момент сам по себе не так интересен, как связь этого момента с условиями его возникновения.
То есть нужно хотя бы качественно определить
{T, DT}(t°, p, hsun, f, ...)

_________________
Алексей
+37529 5542822

Профи-диванщик с опытом, есть диплом А4 в рамке.
Вернуться к началу
Deimos сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
RadioAdmin Lupus
hv
RadioAdmin

Зарегистрирован: 10.07.2007

Сообщения: 4306
Благодарности: 65

Откуда: Minsk, Belarus

Добавлено: Пт Сен 21, 2007 14:58    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
Полный штиль при наличии неравномерности (естественной) температурного распределения приводит к возникновению крупных областей воздуха (доменов) с различной температурой на их границах (междоменных областей), которые после превышения некоторого критического значения разности температур, имеют тенденцию смешиваться, притом довольно быстро и часто. Отсюда "дрожание" картинки. При увеличении скорости ветра наблюдается дробление доменов, но с другой стороны и увеличение количества границ областей движения воздуха, а также дисперсия разниц температур. А это конкурирующий фактор, увеличивающий "дрожание".

Похоже именно это объясняет необычную погоду, о которой мне рассказывал Юра: когда они снимали Уран, ветра небыло ввообще, обачка стояли как вкопанные, и т.д. Но вот качество атмосферы было ужасное -- Юра не помнит, чтобы видел более худшее...
Цитата:
Высота наиболее активной области турбулентного слоя атмосферы составляет около 20 метров днём и 150 метров ночью при экспоненциальном изменении величины отклонения луча. Следовательно, подняться на несколько метров (в идеале несколько десятков) - самый дешёвый способ убежать от турбулентности (она останется ниже)

Вот это неожиданно... Надо принять к сведению.
Цитата:
статистически определить моменты времени утреннего и вечернего успокоения атмосферы и попробовать скоррелировать эти данные с погодными условиями (температура, влажность, скорость ветра и прочими).

Это ж сколько места надо на винчестере, чтобы записать ролик длительностью 5-6 часов?! А потом сколько терпеия, чтобы его просмотреть... Не, тут надо автоматизация. Иначе это дело нереализуемое.

_________________
SOS
_________________________________________________
"Вит, cкоро Геминиды!" (с) Pova
"Познавший себя -- собственный палач." (с) Ф. Ницше
"Просто я живу на улице Ленина
И меня зарубает время от вре-ме-ни..." (с) Ф. Чистяков
Вернуться к началу
Lupus сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение [hidden] Посетить сайт автора
Site Admin Deimos
hv
Site Admin

Зарегистрирован: 10.07.2007

Сообщения: 6031
Благодарности: 47



Добавлено: Пт Сен 21, 2007 15:11    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Lupus писал(а):
Цитата:
статистически определить моменты времени утреннего и вечернего успокоения атмосферы и попробовать скоррелировать эти данные с погодными условиями (температура, влажность, скорость ветра и прочими).

Это ж сколько места надо на винчестере, чтобы записать ролик длительностью 5-6 часов?! А потом сколько терпеия, чтобы его просмотреть... Не, тут надо автоматизация. Иначе это дело нереализуемое.


Угу... Надо пошевелить мозгами...

_________________
Алексей
+37529 5542822

Профи-диванщик с опытом, есть диплом А4 в рамке.
Вернуться к началу
Deimos сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
alexey_public
ЛА

Зарегистрирован: 01.08.2007

Сообщения: 36
Благодарности: 0

Откуда: Минский район

Добавлено: Сб Сен 22, 2007 22:00    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Lupus писал(а):

Это ж сколько места надо на винчестере, чтобы записать ролик длительностью 5-6 часов?! А потом сколько терпеия, чтобы его просмотреть... Не, тут надо автоматизация. Иначе это дело нереализуемое.

Да - места потребуется море на весь кадр, но нас интересует только узкая часть кромки - на которой хорошо будет видно влияние атмосферы, следоватльно достаточно разрешения 160*120 пикселей - это в 16 раз мнеьше стандартного цифрового кадра, но - и с этим тоже сложновато, поэтому автоматизировать тоже реально - отбросить саму идею видеозаписи, фиксировать программно только уровень искажений кромки яркого объекта на темном фоне. Дальше получаем скорость ее изменения и общую интенсивность процесса искажения. Достоинство - простота, недостаток - тяжело держать в качественном фокусе движущийся объект, а неточность слежения будет также отражаться в результатах, другой способ - т.к. мы знаем толщину активного слоя - то просто вешаем обычный фонарь на нужной высоте (задачка не из простых) и снимаем в телескоп его кромку на фоне неба, все сильно упрощается, но где взять фонарь высотой 20 м днем и ночью - метров эдак на 150 Surprised , рядом с которым можно поставить телескоп???
Ну да -радиовышки хорошо бы подошли, но даже если и снимать их фонари, то надо учитывать - они имеют тенденцию шататься под ветром, причем в телескоп это будет заметно..... А еще прогрев воздуха вокруг них за счет работы мощной радиоаппаратуры и остветительных систем.

Одним словом - для хороших наблюдений в телескоп пора сооружать дирижабль, причем в форме бублика - чтобы можно было телескоп направить вертикально вверх :D

_________________
Алексей
Вернуться к началу
alexey_public сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Dobermann
ЛА

Зарегистрирован: 13.07.2007

Сообщения: 761
Благодарности: 22



Добавлено: Чт Сен 27, 2007 20:55    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Просто из опыта этого сезона - без фонарей, дирижаблей и 6-ти часовых кинофильмов :) . Юпитер этиm летом по вечерам приходилось караулить подолгу - иногда по полтора-два часа. Во всех случаях лучшие по качеству ролики были сняты в примерно часовом интервале - где-то от 15-20 минут до захода Солнца и до 20-30 минут после него. Затем атмосфера становилась сильно хуже.
Вернуться к началу
Dobermann сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Yuri_18
ЛА

Зарегистрирован: 16.07.2007

Сообщения: 1276
Благодарности: 232

Откуда: Минск, Беларусь

Добавлено: Вт Окт 23, 2007 01:04    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Характерным признаком хорошей и стоячей атмосферы являются инверсионные следы реактивных самолетов на все небо, которые не исчезают тут же, а висят очень долго и расширяются в стороны. Вспоминаю такой день в конце марта – мы тогда Венеру снимали – в тот день растолстевшие следы занимали процентов 70 неба. В такие дни также как правило присутствуют перистые облака. Еще есть такое понятие как «jetstream» - скорость движения воздуха в верхних слоях атмосферы. Если значения ниже 5м/с и выше 35м/с, то качество атмосферы будет плохое. Раньше на http://pages.unibas.ch/geo/mcr/3d/meteo/seeing/nmm22/LOSH.html указывали и значение jetstream и seeing, но сейчас эта страница зависла на 27.09.07.
Вернуться к началу
Yuri_18 сейчас оффлайн  Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум @ BelAstro.Net -> Прочие проекты Часовой пояс: GMT + 3
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы можете вкладывать файлы
Вы можете скачивать файлы


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Русская поддержка phpBB