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安徽光机所 |
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为南极泰山站候选天文站址提供大气光学参数支持 |
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▲第30次南极科考队员安装观测仪器。
▲仪器安装后在泰山站自动运行。
▲测量设备通过传输线将数据传回泰山站。
安徽光机所供图
3月21日，南极地区结束极昼现象。同时，从中国第30次南极考察队内陆队传来消息，中国科学院安徽光学精密机械研究所（以下简称安光所）大气光学中心集成研制的“近地面大气光学参数测量系统”自动、连续采集数据近3个月，为迎来南极泰山站首个天文观测季累积了持续有效的大气光学湍流、常规气象参数等重要大气参数。
大气湍流是大气中的一种重要运动形式，大气中的动量、热量、水汽和污染物的垂直和水平交换主要是通过湍流进行的。大气湍流对光波在大气中的传播产生影响，因湍流引起的星光闪烁是一种常见的日常现象，它是造成地基光学望远镜成像质量严重下降的主要因素。寻找湍流较弱宁静大气的站址放置天文望远镜是天文学家追求的目标。
“近地面大气光学参数测量系统”在南极地区首次采用通过测量大气温度的起伏来获得大气湍流折射率起伏特性的温度脉动法获取大气光学参数，在具有极低的天空背景辐射、极低的可降水含量、极低的气溶胶和尘埃颗粒物含量、非常小的光污染的南极大陆（也因此南极是下一代大型光学天文望远镜地基站址的理想场所）观测效果明显。
该系统自2013年12月30日开始进行自动数据采集，无人值守，在零下40℃低温环境下运行良好，连续观测近地面两层气温、相对湿度、风速风向，以及气压、地表面辐射温度、大气光学湍流强度等多种参数，积累的南极地区近地面大气光学湍流强度等重要的大气光学参数数据，为评估南极内陆地区候选天文站址品质，建设大型天文观测设备提供科学依据。
由于天文观测的特殊性，南极地区的极夜现象为天文观测提供了极大的便利。极昼结束之时，南极地区安装的高精度天文观测设备就可以运行，最初每天可以观测几个小时，当极夜来临时，就可以进行连续数月的持续观测。
作为中国在南极建设的第四个考察站，2014年2月8日建成的泰山站拥有海拔2621米的高度、位于地球轴心100公里范围内地理位置，并经常有陨石坠落，是研究天体变化的重要科考站点。（吴晓庆）
《中国科学报》 (2014-03-31 第5版 创新周刊)
