南极冰穹A太赫兹傅立叶分光频谱仪观测数据处理与分析研究

太赫兹波段是研究暗能量与暗物质、星系形成和演化、恒星与星系介质间物质循环、行星起源、以及微波背景辐射的重要波段。由于太赫兹信号受大气水汽衰减严重，太赫兹天文观测受地面观测台址很大限制。南极冰穹A地区具有海拔高、环境温度极低、大气湍流极小等特点，被认为是太赫兹天文台址的理想选择。2010年1月紫金山天文台研制的南极冰穹A太赫兹傅立叶分光频谱仪投放于冰穹A进行实际大气观测。本申请项目针对该系统观测资料开展数据处理与分析研究，主要包括南极冰穹A大气透过率数据处理方法研究，大气透过率长周期变化特性统计分析及其数据在线档案库建模技术研究，无人值守运行状态诊断分析和处理方法研究。本申请项目将首次完成南极冰穹A太赫兹至远红外波段的大气透过率特性及长周期变化特性分析，建立档案数据库，这将为后续的南极太赫兹天文计划建设提供极其重要参考依据，也为大气科学方面揭示南极高原大气特征提供重要参考数据。

本课题针对该系统观测资料开展数据处理与分析研究，并完成了南极Dome A FTS观测数据处理方法研究包括频谱相位校准方法、信噪比优化方法研究以及观测数据精确校准方法研究；完成了南极Dome A的大气透过率长周期变化特性统计分析以及资料归档；借助am软件，初步完成了Dome A FTS极低温环境的大气传播模型构建；完成了无人值守运行状态远程诊断分析。研究结果表明Dome A 天文台址具备长时段的太赫兹频段观测时间，特别适合开展太赫兹频的天文观测。