南极洲高原介绍

南极洲高原的天文开发在过去的10年中有了显著的进展．大的天文设施已在南极(South Pole)的Amundsen-Scott站运行,更具威力的望远镜已在计划或正在那儿建设,然而由于一些重要的原因,高原站址冰穹A(Dome A)和冰穹C(Dome C)对多种天文学科似乎比南极更具有利条件．2005年1月中国对冰穹A的成功考察,加上2005年以整年运行为目的的法/意Concordia站在冰穹C的开启,已为南极洲天文学创造了激动人心的新机遇．     

天文选址中的地理信息处理

地理信息是地面望远镜天文选址研究中的重要内容.尤其是对现有地理信息系统(Geographic Information System,GIS)的有效利用,已成为现代选址中远程分析阶段最重要的手段之一.天文址点的考虑在地理条件上应遵循以下原则:相对落差较大、交通可行、尽量远离人口集中的区域.从未来建站维护和人员长期驻站的角度考虑,天文址点以海拔处于3000～5000 m的范围、距离城镇大本营1 h左右车程为最佳.以云南省大姚县百草岭地区为选址研究对象,展示了GIS数据处理能够为全面了解一个候选区域3维地形地貌、江川河流、道路村落、电力分布以及预测该地区未来人口和城市化发展趋势等方面内容提供准确、直观、定量的参考数据.通过基于GIS数据的科学分析,发现海拔3 600多米的大百草岭山顶平坦而又干旱、周围人口稀少、道路便利、无工厂污染源,是地方政府重要自然保护区;它与直线距离10 km外的乡镇之间的相对落差超过了1 500 m,与50km外的县城的相对落差达到1 800 m,是滇中彝州坝区一座名副其实的孤峰.因此,GIS数据分析对于远程选址十分有益,GIS技术是现代天文选址不可或缺的重要手段.     

天文选址的夜间云量处理方法

云量是影响天文台址质量最重要的因素之一,对夜间云量的检测和处理尤为重要.采用地面云量相机对全天云量进行监测,所拍摄的图像需要有效的方法进行处理以量化云量.夜间云量图像受月光的影响严重,因此将夜间的云量图像分为有月夜和无月夜两类进行处理.针对无月夜情况,给出了夜间云量的处理过程.对图像中的亮星进行定位和测光,确定星等差.以晴夜图像中亮星的星等差为参照,将星等差低于阈值条件的亮星概率作为晴夜的概率标准.选取了3类图像对该方法进行测试并确定云量,分析了阈值条件对结果的影响.最后,讨论了该方法的适用范围和不确定性.     

西藏地区天文气候条件初探

作者根据西藏地区３９个气象站的有关资料分析得出完日、江孜、狮泉河、日喀则为最具代表性的少云地区，但天文气候条件各有利弊。     

天文选址定点观测中大气透明度的测量方法

本文叙述了在天文选址定点观测中使用ＵＢＶ三色光电测光系统测量大气透明度的最佳方法和所用到的各个计算公式，也包括了某些经验。     

羊八井460GHz大气不透明度的测量

为了解羊八井观测站的亚毫米波观测条件,使用移动式亚毫米波望远镜(Portable Submillimeter Telescope,POST)测量了羊八井观测站460 GHz波段天顶方向大气不透明度.观测结果表明,羊八井观测站的460 GHz波段天顶方向大气不透明度的四分位数为1.25、1.42、1.63,观测时间段内大气不透明度τ_0≤1.0的时间比例约占3.4%.将此次观测结果与国际现有优秀亚毫米波台址比较,分析了影响亚毫米波不透明度的可能原因.     

吉林天文观测基地光学观测环境及相关研究进展

地基光学天文望远镜是人类探索与研究宇宙的重要手段, 对已有地基光学台址的光学观测环境进行监测分析, 可以为后期设备针对性改造以及观测者调整观测策略提供参考依据, 对提升地基光学设备的观测效能具有重要的意义. 吉林天文观测基地(简称``基地'')隶属于中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站, 位于吉林省吉林市大绥河镇小绥河村南沟约5 km处(东经126.3^\circ, 北纬43.8^\circ, 海拔高度313m). 基地大气视宁度均值范围约为1.3$''$--1.4$''$、天顶附近V波段的天光背景亮度为20.64magcdotarcsec^-2、年晴夜数最高可达270余天, 具有良好的天文观测条件. 吉林天文观测基地于2016年投入运行, 现有1.2m光电望远镜、迷你光电阵列望远镜、大视场光电望远镜阵列、新型多功能阵列结构光电探测平台等多台(套)光电望远镜设备. 利用上述设备, 主要围绕空间目标探测与识别、精密轨道确定、光电探测新方法以及变源天体的多色测光等开展相关研究工作, 与多家国内高校及科研院所保持着良好的合作关系.     

丽江高美古的天文观测条件

综述对丽江高美古的视宁度、天光亮度、消光系数进行观测的原理、仪器、观测方法和结果．结果表明,高美古是我国南方的优良光学天文台址,视宁度达到世界优良台址的水平     

南极冰穹A首台自动视宁度检测仪的研制

南极冰穹C (Dome C)的选址结果显示:Dome C具有寒冷干燥、红外背景辐射低、可连续3～4个月观测、空气明净、透过率高、风速低等特征,是比地面上任何中纬度台址都好的天文观测台址.而由我国最先登陆的内陆最高点冰穹A (Dome A)被国际天文界广泛认为可能是比Dome C更好的天文台址.近3 yr来,中国科学院南极天文中心领导开展Dome A的台址测量工作,初步结果表明Dome A作为天文台址具有巨大优势.但是到目前还没有获得直接用于衡量天文台址在光学观测方面的主要参数—视宁度数据.介绍了中国科学院南京天文光学技术研究所自行研制的我国首个用于Dome A的自动视宁度测量仪,基于一台口径35 cm的商用望远镜进行硬件改造和软件开发,使其能在Dome A低温低压环境下进行自动观测和数据处理.目前该仪器已随“雪龙号,科考船起运南极,于2011年初安装到Dome A并开始测量.起运前,在兴隆观测站与中国科学院国家天文台(国台)选址组的一台视宁度监测仪进行了对比测量,对软件、硬件和装调方法进行了检验验证.     

我国天文视宁度Fried参数r0的计算与统计分析

在塔塔尔斯基理论模式下，使用全国81个探空气象站1986—1995年10年探空资料计算了各测站不同高度上的Pried参数r0，统计结果表明，r0年平均值存在明显的地理分布，高值中心在3000m高度上是夏河合作、丽江和上海；在1500m高度上为民勤和贵阳，在900m高度上为汉中；在测站海拔高度上为定日，r0的月平均值的地理分布存在显著的季节变化，这种变化与东亚副热带急流季节性变化相吻合．     

Dome C's Atmospheric Conditions: Implications for Astronomy

The expectation that exceptional conditions for astronomy would be found at Dome C on the high Antarctic plateau has motivated a coordinated effort by a number of international teams to comprehensively measure the atmospheric conditions at this site. This paper presents an overview of the current status of site testing at Dome C. We discuss the past, present, and planned instrumentation, the main results obtained to date, and the implications of these results.     

Telescope and instrument robotization at Dome C

This article reviews the situation for robotization of telescopes and instruments at the Antarctic station Concordia on Dome C. A brain‐storming meeting was held in Tenerife in March 2007 from which this review emerged.We describe and summarize the challenges for night‐time operations of various astronomical experiments at conditions “between Earth and Space” and conclude that robotization is likely a prerequisite for continuous astronomical data taking during the 2000‐hour night at Dome C. (© 2007 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Comparison of the atmosphere above the South Pole, Dome C and Dome A: first attempt

The atmospheric properties above three sites (Dome C, Dome A and the South Pole) on the Internal Antarctic Plateau are investigated for astronomical applications using the monthly median of the analyses from ECMWF (the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). Radiosoundings extended on a yearly time-scale at the South Pole and Dome C are used to quantify the reliability of the ECMWF analyses in the free atmosphere as well as in the boundary and surface layers, and to characterize the median wind speed in the first 100 m above the two sites. Thermodynamic instability properties in the free atmosphere above the three sites are quantified with monthly median values of the Richardson number. We find that the probability to trigger thermodynamic instabilities above 100 m is smaller on the Internal Antarctic Plateau than on mid-latitude sites. In spite of the generally more stable atmospheric conditions of the Antarctic sites compared to mid-latitude sites, Dome C shows worse thermodynamic instability conditions than those predicted above the South Pole and Dome A above 100 m. A rank of the Antarctic sites done with respect to the strength of the wind speed in the free atmosphere (ECMWF analyses) as well as the wind shear in the surface layer (radiosoundings) is presented.     

基于自回归滑动平均模型的大口径天线风速预测方法

针对大口径、高性能射电望远镜天线受到的随机及时变风扰的问题, 利用自回归滑动平均模型预测望远镜周围风速, 提前计算风致结构变形量, 同时为望远镜伺服控制系统提供足够执行时间来降低风扰影响. 基于新疆奇台110m口径全向可动射电望远镜(QiTai Telescope, QTT)台址风场数据特征, 通过赤池信息准则和贝叶斯信息准则辨识模型阶次, 利用最大似然法估计模型参数, 分析模型残差特性以检验自回归滑动平均模型的有效性. 通过计算不同季度预测数据与测试数据偏差得到预测模型的精度, 夏季平均绝对误差为0.133mcdots^-1, 秋季平均绝对误差为0.162mcdots^-1, 冬季平均绝对误差为0.287mcdots^-1. 整体来看, 基于QTT台址不同季度风速数据建立的自回归滑动平均模型预测误差较小, 满足射电望远镜风扰控制系统的需求, 能为大口径射电望远镜风扰控制提供必要数据支撑.     

天文选址相机的研制

详细介绍了天文选址用CCD相机的开发研制．系统探测器选用具有累进扫描模式的ICX098ALCCD芯片，采用相关双采样信号读出电路、USB通讯接口实现数据与命令的传输．对系统工作性能进行了详细的测试：12℃条件下暗流约为52adu／see，系统增益(system gain)为2.2e／adu，读出噪声(readout noise)为30e．最后给出了在日本冈山天体物理观测所对大气宁静度的实测结果，该结果与冈山已有仪器测量值吻合．