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高能激光(HEL)在大气中传输时，受到大气湍流效应、非线性热晕效应以及湍流热晕相互作用的影响，将会导致光束质量的严重退化。通常关于HEL大气传输的研究主要集中在连续激光，对于脉冲激光特别是高能长脉冲激光大气传输研究的较少。因此，研究长脉冲激光在大气中传输的规律及如何减小大气对脉冲激光传输的影响具有非常重要的意义。为此，我们通过理论分析和数值仿真相结合的方法对高能长脉冲激光大气传输进行了大量的数值仿真工作，取得的主要创新成果如下: 1、从非Kolmogorov湍流谱理论出发，建立了非Kolmogorov湍流相位屏，通过4D程序对脉冲激光大气传输湍流效应进行了数值仿真研究，指出谱指数对长脉冲激光传输有重要影响，并通过对比不同自适应光学系统补偿效果，指出谱指数对激光大气传输尤其是自适应光学相位补偿的影响较大，在归一化功率谱条件下，谱指数接近3时补偿效果较差，当谱指数接近4时补偿效果较好。 2、通过大量的数值仿真分析了有限孔径内平面波和球面波不同参数条件下的闪烁指数与谱指数之间的关系，结果表明谱指数对闪烁有重要影响，在相同湍流强度下，不同谱指数经大气传输后具有不同的闪烁饱和条件。 3、建立了长脉冲热晕效应仿真模块，通过仿真计算与理论对比证明所建立模型的可靠性，并利用所建立模型对长脉冲激光热晕效应及短脉冲激光对比分析，指出长脉冲及短脉冲激光传输的差异。相同脉冲能量下，长脉冲随着脉冲宽度增加热晕效应减弱，而短脉冲随着脉冲宽度增加热晕效应增强。 4、对长脉冲激光大气传输湍流热晕相互作用进行了数值分析，在原有的定标规律的基础上，增加湍流热晕综合作用项，利用曲面拟合技术，获取了描述聚焦平台光束扩展与长脉冲激光热畸变参数的定标关系，该定标关系可以有效的适用于单个长脉冲，对于热畸变参数小于100，重复频率较低时（小于30Hz），该规律也能较好的适用。 5、对长脉冲激光大气传输的热晕效应以及湍流热晕相互作用进行了详细的分析，指出了影响长脉冲激光大气传输的主要因素，并对比了不同自适应光学系统的补偿效果，结果表明，使用SGPD算法补偿较常规补偿算法而言有一定的优势。