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开路二氧化碳和水汽通量观测系统的应用及测量原理

点击次数:467 发布时间:2023-02-02
  开路二氧化碳和水汽通量观测系统采用涡动协方差原理,是一种微气象学的测量方法,利用快速响应的传感器来测量大气—下垫面间的物质交换和能量交换。是一种直接测算通量的标准方法,是测定生态系统物质、能量交换通量的关键技术。由于测量方式和原理不同,涡动观测系统分为开路涡动观测系统和闭路涡动观测系统。
  
  开路通量观测系统可以测量能量通量(显热通量、潜热通量、动量通量)和物质通量(CO2/H2O/CH4/N2O)以及一些空气动力学参数等,主要应用于边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分等物质收支等众多领域。
  
  开路二氧化碳和水汽通量观测系统可以用于哪些地方?
  
  通量观测适用于森林、草地、农田、沙漠、城市、水域等各种下垫面环境,被广泛应用于中科院、林科院、气象局、海洋局及各科研领域对区域碳、水循环过程的研究;做为测算生态系统与大气间物质和能量交换信息的有效手段,为分析地圈-生物圈-大气圈的相互作用提供重要的数据基础,为大尺度、长期和连续的科学研究提供支撑。
  
  测量原理:
  
  系统主要有三维风速及气体密度高频测定单元、供电单元、数据采集单元组成。三维风速及气体密度高频测定单元用来测量三维风速(Ux、Uy、Uz)、虚温(Ts)、气体密度(CO2和H2O)。
  
  数据采集、存储及传输单元是核心采集处理单元,采集气体分析仪输出的浓度数据(CO2和H2O)、三维超声风速仪输出的三维风数据(Ux,Uy,Uz),超声虚温数据(Ts)、声速(c)以及系统中其它辅助观测数据,并将原始10HZ数据存储到CF卡中。
  
  同时对原始数据做在线通量全修正计算,直接输出可用于科研目的的高质量通量数据,并将通量数据存储到CF卡中。另外可将数据通过有线/无线的方式远程发送至数据中心。
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