1.概述：

渦動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)，采用渦動(dòng)協(xié)方差原理，是一種微氣象學(xué)的測(cè)量方法，利用快速響應(yīng)的傳感器來(lái)測(cè)量大氣—下墊面間的物質(zhì)交換和能量交換。是一種直接測(cè)算通量的標(biāo)準(zhǔn)方法,是測(cè)定生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量交換通量的關(guān)鍵技術(shù)。由于測(cè)量方式和原理不同，渦動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)分為開路渦動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)和閉路渦動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)。

渦動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)可以測(cè)量能量通量（顯熱通量、潛熱通量、動(dòng)量通量）和物質(zhì)通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空氣動(dòng)力學(xué)參數(shù)等,主要應(yīng)用于邊界層理論研究、大氣擴(kuò)散、能量收支研究、水分等物質(zhì)收支等眾多領(lǐng)域。

通量觀測(cè)適用于森林、草地、農(nóng)田、沙漠、城市、水域等各種下墊面環(huán)境，被廣泛應(yīng)用于中科院、林科院、、及各科研領(lǐng)域?qū)^(qū)域碳、水循環(huán)過(guò)程的研究；做為測(cè)算生態(tài)系統(tǒng)與大氣間物質(zhì)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(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為大尺度、長(zhǎng)期和連續(xù)的科學(xué)研究提供支撐。

2.測(cè)量原理：

渦動(dòng)通量觀測(cè)系統(tǒng)主要有三維風(fēng)速及氣體密度高頻測(cè)定單元、供電單元、數(shù)據(jù)采集單元組成。三維風(fēng)速及氣體密度高頻測(cè)定單元用來(lái)測(cè)量三維風(fēng)速（Ux、Uy、Uz）、虛溫（Ts）、氣體密度（CO2和H2O）。數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)及傳輸單元是核心采集處理單元，采集氣體分析儀輸出的濃度數(shù)據(jù)（CO2和H2O）、三維超聲風(fēng)速儀輸出的三維風(fēng)數(shù)據(jù)（Ux，Uy，Uz），超聲虛溫?cái)?shù)據(jù)（Ts）、聲速（c）以及系統(tǒng)中其它輔助觀測(cè)數(shù)據(jù)，并將原始10HZ數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到CF卡中；同時(shí)對(duì)原始數(shù)據(jù)做在線通量全修正計(jì)算，直接輸出可用于科研目的的高質(zhì)量通量數(shù)據(jù)，并將通量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到CF卡中。另外可將數(shù)據(jù)通過(guò)有線/無(wú)線的方式遠(yuǎn)程發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。

IRGASON一體式開路渦動(dòng)相關(guān)

概要：

美國(guó)坎貝爾公司生產(chǎn)的IRGASON是集成型的開路紅外三維超聲風(fēng)與CO2/H20分析儀一體式的設(shè)備，專為測(cè)定渦度相關(guān)而設(shè)計(jì)制造的高精集成型傳感器，也可以同時(shí)測(cè)定CO2/H20在空氣中的摩爾密度，三維風(fēng)速和超聲虛溫（聲場(chǎng)溫度）以及大氣壓，空氣溫度指標(biāo)。

在渦度相關(guān)測(cè)定中，高頻測(cè)量通量的遺漏主要源于紅外氣體分析儀與超聲風(fēng)速儀的傳統(tǒng)異空測(cè)定。這一集成工藝避免了由異空測(cè)定引起的高頻通量遺漏。

3.優(yōu)點(diǎn)與特點(diǎn)： 

☆ *的外觀布局緊湊為流線體型。在流體經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)，對(duì)被測(cè)流體的空氣動(dòng)力學(xué)影響降到*低。

非加熱，控溫測(cè)定。在節(jié)能的同時(shí)，避免對(duì)被測(cè)流體的熱力學(xué)影響。

同空間測(cè)定。紅外氣體分析儀和超聲風(fēng)速共測(cè)同一空間，避免了二個(gè)傳感器在異空測(cè)定

時(shí)的高頻通量遺漏。

☆ 紅外氣體分析儀和超聲風(fēng)速儀共用一套電子信號(hào)處理系統(tǒng)，更好地協(xié)調(diào)測(cè)定時(shí)間，并降低耗能，

☆ 由于低能耗，適用于太陽(yáng)能供電，適合野外環(huán)境，節(jié)能環(huán)保。

☆ 精度高，噪聲低。

IRGASON渦動(dòng)相關(guān)(高精集成型一體式渦動(dòng))

*大輸出頻率為50HZ，并具有25HZ測(cè)頻帶寬。

光學(xué)補(bǔ)償技術(shù)，可容忍窗口的輕度污垢。

窗口的斜角設(shè)計(jì)，避水效果好。

設(shè)計(jì)與制造工藝適用于嚴(yán)酷的自然環(huán)境。

更換干燥劑方便快捷。并可對(duì)氣壓，溫度范圍的訂正。

軟件設(shè)置多種診斷參數(shù)用于發(fā)現(xiàn)可疑讀數(shù)時(shí)進(jìn)行判定，從而提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

與坎貝爾的測(cè)控運(yùn)儲(chǔ)器充分兼容。用測(cè)控運(yùn)儲(chǔ)器可實(shí)地完成測(cè)定設(shè)置，零基點(diǎn)和測(cè)幅標(biāo)

定。

4.參考文獻(xiàn)：

1.《沙漠地區(qū)近地層能量交換特征研究初步評(píng)述》-李振杰;何清;艾力·買買提明

2.《吉爾吉斯柯孜爾河上游河谷草場(chǎng)能量閉合分析》-王喜花; 徐俊榮

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5.《青藏高原地面有效輻射變化及其對(duì)表層土溫的影響》[J]. 李韌,趙林,丁永建,沈永平,季國(guó)良,劉廣岳,杜二計(jì),肖瑤,孫琳嬋,劉楊,石偉. 

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8.《沙漠腹地春夏季近地層大氣湍流特征觀測(cè)分析》[J]. 繆啟龍,溫雅婷,何清,李蘭蘭,王晶.

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10.《玉米生育期地表能量平衡的多時(shí)間尺度特征分析及不平衡原因的探索》[J]. 郭建俠,卞林根,戴長(zhǎng)久