1.概述：

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

渦動觀測系統(tǒng)可以測量能量通量（顯熱通量、潛熱通量、動量通量）和物質(zhì)通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空氣動力學(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)過程的研究；做為測算生態(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、長期和連續(xù)的科學(xué)研究提供支撐。

2.測量原理：

渦動通量觀測系統(tǒng)主要有三維風(fēng)速及氣體密度高頻測定單元、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定單元用來測量三維風(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)中其它輔助觀測數(shù)據(jù)，并將原始10HZ數(shù)據(jù)存儲到CF卡中；同時對原始數(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)存儲到CF卡中。另外可將數(shù)據(jù)通過有線/無線的方式遠(yuǎn)程發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。

IRGASON一體式開路渦動相關(guān)

概要：

美國坎貝爾公司生產(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，也可以同時測定CO2/H20在空氣中的摩爾密度，三維風(fēng)速和超聲虛溫（聲場溫度）以及大氣壓，空氣溫度指標(biāo)。

在渦度相關(guān)測定中，高頻測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)異空測定。這一集成工藝避免了由異空測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)過傳感器時，對被測流體的空氣動力學(xué)影響降到*低。

非加熱，控溫測定。在節(jié)能的同時，避免對被測流體的熱力學(xué)影響。

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

時的高頻通量遺漏。

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

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

☆ 精度高，噪聲低。

IRGASON渦動相關(guān)(高精集成型一體式渦動)

*大輸出頻率為50HZ，并具有25HZ測頻帶寬。

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)時進(jìn)行判定，從而提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

與坎貝爾的測控運(yùn)儲器充分兼容。用測控運(yùn)儲器可實(shí)地完成測定設(shè)置，零基點(diǎn)和測幅標(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能量閉合分析》-王喜花; 徐俊榮

3.《塔克拉瑪干沙漠腹地地表輻射與能量平衡》-楊帆;王順勝;何清;霍文;楊興華;鄭新倩;*;蔡文軍;買買提艾力·買買提依明

4.《黃土高原半干旱草地地表能量通量及閉合率》[J]. 岳平,張強(qiáng),楊金虎,李宏宇,孫旭映,楊啟國,張建忠.  

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

6.《黃土高原半干旱區(qū)陸面溫度和能量的氣候特征分析》[J]. 孫昭萱,張強(qiáng).

7.《黑河中上游不同下墊面反照率特征及其影響因子分析》[J]. 孫俊,胡澤勇,荀學(xué)義,彭雯,呂斌,徐麗嬌.

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

9.《敦煌戈壁冬夏季地表輻射與能量平衡特征對比研究》[J]. 劉宏誼,楊興國,張強(qiáng),王潤元,王勝,王鶴齡

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