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涡动协方差及能量平衡
2021-11-23 阅读(761)
采用涡动协方差系统测量H2O、CO2和热通量，可以计算出显热通量、潜热通量和二氧化碳通量，副产品有动量通量和摩擦风速等
主要系统部件:
※ 数据采集器
※ 三维超声风速仪
※ CS7500A 或 KH20 湿度仪
可测量的变量:
※ 风和温度通过 CSAT3
※ CO2 和 H2O 摩尔密度通过 CS7500A
※ H2O 密度通过KH20
仪器组成及原理：
涡动协方差系统由数据采集器和三维超声风速仪、LI7500A CO2/H2O分析仪等组成。
数据采集器控制整个系统的测量、采集、数据运算及存贮。
三维超声风速仪测量空气的三维风速及超声虚温，LI7500A测量空气中的CO2和H2O气体含量，这两种传感器测得的数据构成了涡动协方差系统的原始数据，经数据采集器在线计算或研究者离线处理，可得到CO2通量、潜热通量、显热通量、空气动量通量、磨擦风速等，这些特征是用于涡动协方差研究的主要参量。
在涡动协方差研究中，还有必要测量研究区域的能量平衡。太阳辐射（向下短波辐射，及DR）进入地球大气层，经过直射、散射、转化等机制作用后，在大气中形成既有向下的短波辐射（DR）和长波辐射（DLR），也有向上的矮波辐射（UR）和长波辐射（ULR）。在这个系统中，CNR1净辐射传感器测量了这些辐射分量和总的结果（净辐射Rn）；HFP01SC热通量板测量约5cm处的土壤热通量，TCAV平均热电偶探头用于测量土壤储热，CS616用于测量土壤中的水的储热；这些量和涡动协方差系统所测的显热及潜热，用于考察研究区域的能量平衡。
由于LI7500A和三维超声风速仪各自的测量机制，它们的测量都容易受降雨影响，光合有效辐射传感器所测数据可用于CO2通量的后期修正。
