分析了基于非均匀采样功率谱反演大气湍流相位屏的算法, 该算法可进行并行处理, 并引入图形处理单元(GPU), 在不影响模拟精度的前提下有效提高了相位屏的模拟速度。利用Kolmogorov功率谱, 基于GPU技术生成大气湍流相位屏; 对相位屏的模拟精度、模拟速度和误差进行统计分析, 并与理论值进行比较。结果表明利用GPU技术模拟的大气湍流相位屏与理论值非常吻合, 具有很高的模拟速度和精度, 大幅提高了大气湍流相位屏的生成速度。

恒定的PV f平面QG湍流（又称表面QG湍流）。 具有sin（2 * pi / L）射流基本状态的双周期几何。 参考： （第3节） 包括Ekman阻尼，回到平衡射流的线性热弛豫和超扩散。 光伏具有米/秒的单位。 按f * theta0 / g缩放以转换为温度。 具有四阶Runge Kutta时间步长的FFT频谱配置方法（使用2/3规则去混叠，对超扩散进行隐式处理）。 需要numpy（强烈建议使用pyfftw，netcdf4-python和matplotlib）。 在sqg_run.py运行模型并对解决方案进行动画处理的示例代码 要运行EnKF数据同化，请执行以下操作： 使用python setup.py install 。 首先运行sqg_run.py以生成自然运行。 然后运行sqg_enkf.py 。

采用非均匀采样与功率谱反演法产生与湍流尺度相关的各向异性非Kolmogorov湍流随机相位屏，进而利用空间光调制器模拟研究圆艾里高斯涡旋光束在大气湍流中的漂移特性和轨道角动量态变化。数值模拟和光学实验结果均表明，圆艾里高斯涡旋光束的漂移值随光束衰减系数、光束主半径、大气湍流外尺度和传输距离的增大而增大，随湍流各向异性系数和光束拓扑荷值的增大而减小，并且在湍流幂律值为3.3附近有极大值。此外，通过对比圆艾里高斯涡旋光束经过大气湍流前后的干涉条纹图样，发现整数阶时拓扑荷值越小，光束经过湍流之后拓扑荷值稳定性就越好。

湍流模型选取的准则湍流模型选取的准则湍流模型选取的准则

基于Kolmogorov及非Kolmogorov湍流模型，分析了大气湍流对光子轨道角动量(OAM)的散射效应，得到了探测端不同OAM模式的概率。分析了两种湍流条件下OAM编码测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)的密钥生成率与最大传输距离。仿真结果表明，当光束在大气信道传输时，光束的径向强度逐渐增大，湍流对光子OAM的散射效应逐渐增强，初始OAM发散为相邻OAM模式并趋于无规则分布，探测端测得初始OAM模式的概率不断减小。大气湍流下OAM编码MDI-QKD的最大传输距离比偏振编码MDI-QKD的长约10 km。

入口和出口条件 描述流体流入和流出的边界条件类型: 通用的 压力入口 压力出口 不可压缩流动 速度入口 出流条件 根据不同的物理模型需要设定不同的边界参数. 指导方针: 有流体流入或流出的位置. 有利于收敛. 在边界方向避免出现过大的梯度. 表示设置错误. 减小边界上网格的斜度. 可压缩流动 质量流入口 压力远场条件 特殊条件 通风入口, 通风出口, 进气风扇, 排气风扇

通过曲线拟合方法从风速时程估计湍流积分长度尺度。

经典的基于N-S方程的湍流FORTRAN程序

（7）编写计算程序 （8）调试程序 （9）模拟结果与实验的对比 （10）改进模型及解法 数值模拟不仅是计算方法和计算技巧的问题，而且还包含一整套物理和化学过程理论，也包括深入细致的实验测量。 数值模拟的建立乃是反复的理论设想、计算实践与实验测量三者相互效核的最终结果。

分行法实现湍流相位屏，并计算相关参数。具体数值自行调整即可。