Том 21, номер 03, статья № 3

Аннотация:

Представлены результаты измерений характеристик локального астроклимата в специализированных помещениях Большого солнечного вакуумного телескопа (Байкальская астрофизическая обсерватория ИСЗФ СО РАН). Показано, что температурные градиенты в помещениях телескопа являются причиной возникновения ячейки Бенара и зарождающейся турбулентности в павильоне спектрографа. Установлено, что данные измерений подтверждают основные сценарии стохастизации (Ландау-Хопфа, Рюэлля-Таккенса, Фейгенбаума, Помо-Манневилля). Экспериментально подтверждена бифуркационная диаграмма Фейгенбаума. Показано, что главный вихрь в ячейке Бенара распадается на более мелкие в результате 10 бифуркаций удвоения периода. Установлено, что зарождающаяся турбулентность является практически детерминированной. Обнаружена фрактальность (локальное самоподобие) спектра турбулентности. Показано, что реальная атмосферная турбулентность есть смесь детерминированных разномасштабных вихрей, наблюдающихся в зарождающейся турбулентности.
Установлено, что зарождающаяся турбулентность вносит значительные ошибки в данные спектральных измерений. Горизонтальные случайные смещения спектральных линий, возникающие за счет павильонных эффектов, могут достигать 1 угл.с. Вследствие низких частот смещений зарождающаяся турбулентность по оптическим свойствам приближается к регулярной рефракции.

Список литературы:

1. Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1967. 548 с.
2. Монин А.С., Яглом А.М. Статистическая гидромеханика. Т. 1. М.: Наука, 1967, 696 с.; Т. 2. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. 742 с.
3. Носов В.В., Емалеев О.Н., Лукин В.П., Носов Е.В. Полуэмпирические гипотезы теории турбулентности в анизотропном пограничном слое // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18. № 10. С. 845-862.
4. Skomorovsky V.I., Firstova N.M. The large solar vacuum telescope: the optical system, and first spectral observations // Solar Physics. Belgium: Kluwer Ac. Publ., 1996. V. 163. P. 209-222.
5. Носов В.В., Григорьев В.М., Ковадло П.Г., Лукин В.П., Носов Е.В., Торгаев А.В. Астроклимат специализированных помещений Большого солнечного вакуумного телескопа. Ч. 1 //Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20. № 11. С. 1013-1022.
6. Жигулев В.Н., Тумин А.М. Возникновение турбулентности. Новосибирск: Наука, 1987. 283 с.
7. Pomeau Y., Menneville P. Intermittent transition to turbulence dissipative dynamical system // Commun. Math. Phys. 1980. V. 74. N 2. P. 189-197.
8. Дженкинс Г., Ваттс Д. Спектральный анализ и его приложения. Ч. 1. М.: Мир, 1971. 317 с.; Ч. 2. М.: Мир, 1972. 285 с.
9. Бендат Дж., Пирсол А. Измерения и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1971; Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с.
10. Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical Recipes in C. 2-nd ed. Cambridge univer. press, 2002. 994 p.
11. Feigenbaum M.J. Quantitative universality for a class of nonlinear transformations // J. Statist. Phys. 1978. V. 19. N 1. P. 25-32; Фейгенбаум М.Дж. Универсальность в поведении нелинейных систем // Успехи физ. наук, 1983. Т. 141. Вып. 2. С. 343-374.
12. Ruelle D., Takens F. On the nature of turbulence // Comm. Math. Phys. 1971. V. 20. N 2. P. 167-192; Ruelle D. Strange attractors // Math. Intell. 1980. V. 2. N 3. P. 126-137.
13. Кляцкин В.И., Кон А.И. О смещениях пространственно ограниченных световых пучков в турбулентной атмосфере в приближении марковского случайного процесса // Изв. вузов. Радиофиз. 1972. Т. 15. № 9. С. 1381-1388.
14. Кон А.И., Миронов В.Л., Носов В.В. Флуктуации центров тяжести световых пучков в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1974. Т. 17. № 10. С. 1501-1511.
15. Mironov V.L., Nosov V.V. On the theory of spatially limited light beam displacements in a randomly inhomogeneous medium // J. Opt. Soc. Amer. 1977. V. 67. N 8. P. 1073-1080.
16. Гурвич А.С., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1976. 277 с.
17. Миронов В.Л. Распространение лазерного пучка в турбулентной атмосфере. Новосибирск: Наука, 1981. 278 с.
18. Зуев В.Е., Банах В.А., Покасов В.В. Оптика турбулентной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 272 с.
19. Миронов В.Л., Носов В.В., Чен Б.Н. Дрожание оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // Изв. вузов. Радиофиз. 1980. Т. 23. № 4. С. 461-469; Частотные спектры дрожания оптических изображений лазерных источников в турбулентной атмосфере // II Совещание по атмосферной оптике: Тезисы докл. Ч. 2. Томск, 1980. С. 101-103.
20. Nosov V.V. Erenfest`s theorem in media with discontinuous characteristics // XIV Int. Symp. "Atmospheric and ocean optics. Atmospheric Physics". Tomsk: IAO SB RAS, 2007. P. 103.
21. Шестопалов В.П. и др. Резонансное рассеяние волн. Дифракционные решетки. Т. 1. Киев: Наук. думка, 1986. 232 с.