1至2小时时间尺度的预报对于所有由自适应光学支持、并将主要以服务模式运行的新一代设施（ELTs）仪器至关重要。在最近的一项研究（Masciadri et al. 2020）中，我们已经表明，可以使用自回归方法在此类短时间尺度上预报视宁度和大气参数，取得了前所未有的模型精度，并且相对于前一天（即在较长时间尺度上）利用大气中尺度模式获得的预报有显著增益。同样，我们展示了相对于在相同短时间尺度（1-2小时）上简单使用现场实时测量的持续性方法也有增益。该自回归方法利用中尺度大气模式所做的预报和实时测量，自2019年起已在支持LBT观测的业务化预报系统ALTA Center中实现。在本文中，我们将相同的方法应用于VLT台址，将该方法扩展到所有主要的天文气候参数，即视宁度、波前相干时间、等晕角和地面层比例。我们证明，这种方法为所有天文气候参数提供了前所未有的预报精度，并且相对于持续性预测具有明显增益。初步计算还表明，其精度优于使用现场测量的基于机器学习的方法所获得的精度。我们很快将把这种方法应用于我们为VLT构想的业务化预报系统中。
英文摘要：
The forecast on a time scale of 1 or 2 hours is crucial for all kind of new generation facilities (ELTs) instrumentation supported by the adaptive optics that will be mainly operated in Service Mode. In a recent study (Masciadri et al. 2020) we have showed that we can forecast the seeing and atmospheric parameters at such short time scales using an autoregressive method achieving unprecedented model accuracies with a substantial gain with respect to forecasts performed the day before (i.e. on longer time scales) obtained with an atmospheric mesoscale model. Equally we showed a gain with respect to the method by persistence using simply real-time measurements in situ on the same short time scale (1-2 hours). The auto-regressive method makes use of the forecasts done with mesoscale atmospheric models and real-time measurements and since 2019 has been implemented in the operational forecast system ALTA Center supporting LBT observations. In this contribution we apply the same approach to the VLT site extending the method to all the main astroclimatic parameters i.e. the seeing, the wavefront coherence time, the isoplanatic angle and the ground layer fraction. We prove that such a method offers unprecedented forecast accuracies for all the astroclimatic parameters with clear gains with respect to the prediction by persistence. Preliminary calculations indicate also better accuracies than those obtained with the machine learning based approach using in situ measurements. We will apply soon such a method in an operational forecast system that we conceived for the VLT.
Establishing baseline model performances for optical turbulence forecasting
INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切尔西天文台）；ADONI: ADaptive Optics National laboratory of INAF（意大利国家天体物理研究所自适应光学国家实验室）；Large Binocular Telescope（大型双筒望远镜）
Establishing baseline model performances for optical turbulence forecasting
INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；ADONI: ADaptive Optics National laboratory of INAF（意大利国家天体物理研究所自适应光学国家实验室）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Large Binocular Telescope（大型双筒望远镜）
Towards the forecast of atmospheric parameters and optical turbulence above an astronomical site on 24h time scale
大气参数和光学湍流预报在地基天文中的应用是非常关键的，主要是队列调度。到目前为止，大多数努力已经解决了我们的小组在开发算法的光学湍流（CN 2）和所附的综合天体气候参数和量化的性能的Astro-Meso-Nh包在重建这些参数。此外，还对Meso-Nh在重建地基天文学相关大气参数方面的性能进行了深入的分析。我们的研究总是提到夜间制度。为了将我们的研究应用到白天的时间制度，我们提出，在这方面的贡献，通过比较模型输出和测量的经典大气参数相关的地基天文学在夜间和白天的时间得到的初步结果。我们选择了Roque de los Muchachos天文台（加那利群岛）作为测试案例，该天文台提供了由同一峰会/天文台上不同望远镜的不同传感器提供的非常扩展的测量集。接近地面的典型的白天的对流制度是非常不同的稳定制度的特点夜间。因此，这项研究的目的是扩大域的Astro-Meso-Nh代码的有效性，以新的湍流制度，它允许覆盖一天的24小时。这种方法不仅可以应用于太阳望远镜（例如EST），而且可以应用于范围更广的科学领域，而不仅仅是在卫星通信等天文学方面。
MOSE: a feasibility study for optical turbulence forecasts with the Meso-Nh mesoscale model to support AO facilities at ESO sites (Paranal and Armazones)
MOSE: optical turbulence and atmospherical parameters operational forecast at ESO ground-based sites. I: Overview and atmospherical parameters vertical stratification on [0-20] km
MOSE: optical turbulence and atmospherical parameters operational forecast at ESO ground-based sites. II: atmospherical parameters in the surface layer [0-30] m
这篇文章是一系列文章的第二篇，旨在证明所有最相关的经典大气参数（风速和风向，温度，相对湿度）和光学湍流（Cn 2和衍生的天文气候参数，如视宁度，等晕角，波前相干时间.）的预测在天文应用中的可行性。这项研究是在MOSE项目的框架内进行的，重点放在两个ESO地面基地Cerro Paranal和Cerro Armazones的上方。本文介绍了Meso-Nh模式重建近地层大气参数（风速、风向和绝对温度，[0-30] m a.g.l.）的能力。对近地层大气各参数的模式重建结果令人满意。对于温度，在所有水平下，RMSE（均方根误差）低于1°C。对于风速，其为~2 m/s，并且对于风向，其在所有水平处处于[38-46°]的范围内，其对应于范围[21-26°]内的RMSE_relative。如果对风向应用滤波器（从计算中丢弃小于3 m/s的风），则风向RMSE在范围[30-41°]内，即RMSE_relative在范围[17-23°]内。对表层大气参数的模式业务预报适用于不同的应用，其中包括：利用提前数小时重建的夜晚开始时的温度对圆顶进行热化;提前知道夜间强风的主要方向，可以使天文学家预测夜间能见度好/差的情况，并相应地规划观测;防止自适应次镜因风速而产生的抖动。
