本文通过探空仪得到的气象参数和湍流参数数据开展高空大气湍流相干结构及其机理分析，得到不同高度下大气湍流相干结构尺度，不同时间条件下相干结构出现概率，并根据不同条件分析相干结构的时间特征，分析不同地区与不同时期的高空大气湍流相干结构。主要结论如下:　　1.对安徽合肥地区和新疆马兰地区的高空大气湍流相干结构进行了分析，得出结论:　　(1)利用脉动值功率谱可以得出最大湍涡的尺度，得到的结果与小波分析得到的最大湍涡的尺度基本一致。　　(2)随着高度的变化，湍流呈现强弱分层交替出现的空间特征，在大的弱湍流背景下存在小尺度强湍流，分布相对密集，持续时间较短，厚度也较小。时间尺度选取越短，强湍流的变化过程也就越快且也越多。　　(3)利用小波分析和谱分析可以很好地反映湍流信号的主要特征，与Cn2廓线结合分析可以得到高空大气湍流存在明显的强弱分层现象，湍流层厚度在400m～600m之间，可以利用此种方法分析高空大气湍流的空间特征。　　(4)通过两个地区的对比发现，合肥地区的大气边界层顶高度和对流层顶高度都比马兰地区高，自由大气厚度比马兰地区厚。马兰地区的最大湍涡尺度比合肥地区的大，最强湍流的尺度也比合肥地区的大。合肥地区的强湍流主要集中在对流层下部，随着高度的上升，强湍流的尺度逐渐减小，强度逐渐减弱，马兰地区的强湍流主要集中在对流层中部，时间尺度在50s以下时，两个地区的小尺度强湍流分布大致相同。　　2.对新疆马兰地区不同时段的高空大气湍流相干结构进行了分析，得出结论:　　(1)下午时段对流层中自由大气的厚度基本保持不变，而早晚时段的自由大气变薄，逆温层顶的相对高度基本一致，对流层项的高度变化不一，早晚较低，下午最高。　　(2)下午时段比上午时段的湍流活动更剧烈，在自由大气中出现了数量更多的大尺度强湍流层，湍流层厚度也变大，而时间尺度在100s以下的小尺度强湍流基本没有变化，利用风速脉动和温度脉动得到的结论一致。　　(3)夜间时段利用风速脉动和温度脉动得到的大小尺度强湍流出现的高度基本一致但强度不同，在对流层中部不存在大尺度强湍流，大尺度强湍流出现在对流层的顶部和底部。　　(4)上午和夜间时段的大尺度强湍流主要出现在对流层上部，小尺度强湍流分布无规律。下午时段的强湍流分布并无规律，大尺度强湍流可能出现在对流层的任意位置。　　(5)在任何时段，大气折射率结构常数廓线与利用小波分析得到的强湍流的分布是一致的。