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涡动协方差测量系统主要由哪些部分组成?

更新时间:2024-03-10      点击次数:814
  涡动协方差测量系统是一种用于观测和研究地-气间物质和能量交换的微气象学方法。它通过直接测量大气和地表之间的湍流通量,来研究生态系统的光合作用、蒸腾作用、土壤呼吸等过程。
 
  涡动协方差测量系统主要由以下几个部分组成:
 
  1、快速响应传感器:需要对气象要素进行高频次的精确测量,因此需要使用快速响应传感器。常用的传感器包括三维风速传感器(用于测量风速和风向)、温湿度传感器(用于测量空气温度和水汽含量)、二氧化碳和水汽密度传感器(用于测量大气中的二氧化碳和水汽密度)等。
 
  2、数据采集器:数据采集器负责收集各个传感器的测量数据,并进行初步处理。数据采集器通常具有高频率、多通道的特点,能够满足涡动协方差测量系统对数据采集的要求。此外,数据采集器还需要具备一定的存储容量,以便将采集到的数据进行长期保存。
 

涡动协方差测量系统

 

  3、气象观测设备:为了更全面地了解观测区域的气象条件,还需要配备一些常规气象观测设备,如辐射传感器(用于测量太阳辐射和净辐射)、土壤温度和水分传感器(用于测量土壤温度和水分含量)、气压计和雨量计(用于测量气压和降水量)等。
 
  4、通量计算与数据处理软件:还需要对收集到的数据进行实时处理和分析,以计算得到湍流通量。这需要使用专门的通量计算软件,如EddyPro、TK3等。这些软件可以对原始数据进行去噪、插补、坐标旋转等预处理,然后通过雷诺兹分解法或谱分析法等方法计算得到湍流通量。
 
  总之,涡动协方差测量系统是一个集多种设备和技术于一体的综合性观测平台。通过各个部分的协同工作,可以实现对地-气间物质和能量交换过程的长期、连续、高精度观测,为生态、气候和环境研究提供重要数据支持。

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