系統簡介:
渦動觀測系統,采用渦動協方差原理,是一種微氣象學的測量方法,利用快速響應的傳感器來測量大氣—下墊面間的物質交換和能量交換。是一種直接測算通量的標準方法,是測定生態(tài)系統物質、能量交換通量的關鍵技術。由于測量方式和原理不同,渦動觀測系統分為開路渦動觀測系統和閉路渦動觀測系統。
渦動觀測系統可以測量能量通量(顯熱通量、潛熱通量、動量通量)和物質通量(CO2 / H2O / CH4 / N2O)以及一些空氣動力學參數等,主要應用于邊界層理論研究、大氣擴散、能量收支研究、水分等物質收支等眾多領域。
通量觀測適用于森林、草地、農田、沙漠、城市、水域等各種下墊面環(huán)境,被廣泛應用于中科院、林科院、氣象局、海洋局及各科研領域對區(qū)域碳、水循環(huán)過程的研究;做為測算生態(tài)系統與大氣間物質和能量交換信息的有效手段,為分析地圈-生物圈-大氣圈的相互作用提供重要的數據基礎,為大尺度、長期和連續(xù)的科學研究提供支撐。
系統概述:
開路渦動系統可以測量感熱通量、動量通量、大氣和地表面之間其它的通量。這個系統包括一個數據采集器,快速響應、三維超聲波風速計和快速響應的標量傳感器。一個獨立的測量溫濕度的低速響應的傳感器也是需要的,它測量的數據可以為計算氣象變量做參考。水平的風速風向可以被數據采集器計算出來,用三維超聲波風速計測量出來的數據。
EasyFlux_DL在線處理軟件:
EasyFlux_DL軟件是基于CSI數據采集器開發(fā)的一款嵌入式智能渦動相關在線處理軟件。以數據采集器為依托,軟件具有數據采集、分析、計算、存儲和傳輸等功能;通過3G等無線通訊,用戶可直接遠程獲得于科研的通量數據;并可實現站點組網,遠程訪問下載數據、設置站點參數等功能。適用于渦動通量研究領域。
EasyFlux_DL智能軟件用于自動計算大氣邊界層的動量、感熱、CO2、H2O通量;數據采集器是系統的核心,實現系統控制,傳感器測量,數據存儲,數據處理并輸出的整個過程;下面的流程圖解釋了在數據采集器內部,數據采集,處理的整個流程;流程包含野點剔除、最大協方差找延時、坐標旋轉、 頻率訂正、超聲溫度訂正(SND)、 WPL訂正、源區(qū)計算、數據質量等級劃分。
系統特點:
可定制的系統,可提供一系列的測量選擇
測量值在時間上是同步的,通過同一個電子設備工作
低噪聲
完全集成的、成套的系統
用戶可選的輸出帶寬
低功耗,適用于太陽能供電
適用于崎嶇的環(huán)境
可以放在野外長期監(jiān)測
擴展的數據存儲器,通過壓縮閃存卡和存儲模塊
廣泛的診斷參數,可以警示可疑數據
氣體分析儀和超聲波風速計都是被托管測量的
測量參數:
二氧化碳通量、水汽通量、動量通量、湍流強度、感熱通量、三維超聲波風速、超聲空氣溫度、空氣溫度和大氣壓力。
系統組成:
基礎版的開路渦動系統的組件
超聲波風速計(CSAT3A)
紅外氣體分析儀(EC150)
集成超聲波風速計和紅外氣體分析儀(IRGASON)
數據采集器
內存擴展模塊
擴展版的開路渦動系統的組件(可以在基本版上選擇添加下面的傳感器)
凈輻射傳感器(NR-LITE2)
土壤熱通量傳感器(HFP01SC-L)
土壤溫度傳感器(TCAV-L)
土壤含水量(CS616-L)
細線熱電偶(FW05)
高靈敏度的空氣濕度傳感器(KH20)
空氣溫濕度傳感器(HMP155A-L)