论文首先介绍了地球大气以及研究大气湍流的相关物理参量。概括总结了研究大气湍流的各种大气折射率结构常数模型，重点介绍了柯尔莫哥洛夫大气湍流折射率谱模型，并根据H-V(哈夫那格尔)模型和国际电联的ITU-R光学波段模型，结合陕西渭北地区的大气环境特点，分析总结了陕西渭北地区的大气折射率结构常数的变化特点。同时，论文从随机过程及随机场理论出发，基于随机媒质电波传播理论，分析了光（波束）在湍流大气中传输时出现的强度起伏、光束漂移、光束扩展、相位起伏和到达角起伏等大气湍流效应，以及这些效应对激光大气传输的影响。最后，从大气湍流随机相位屏的构造理论入手，分析了如何根据具体的大气湍流折射率谱构造较为合理的大气湍流相位屏，并采用McGlamery算法，对 Kolmogorov谱下的大气湍流随机相位屏进行了数值模拟，分析了光波从发射机经湍流大气传播到达接收机时的远场光束变化特性。研究表明，大气湍流的存在对光的远场传播质量造成很大的影响，研究结果也为大气湍流中与光传播相关的工程应用及自适应光学技术的完善提供了理论参考。