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EasyFluxTM-DL

时间:2017-06-07 15:41:09  来源:  产地:  [打印版]

 EasyFluxTM-DL.jpg

概览
EasyFluxTM-DL [DL 代表 DataLogger( 数据采集器 )]Campbell新推出的免费下载的CRBasic程序,适用于含有CR3000数据采集器的Campbell开路式涡度协方差通量测量系统,输出经过完全修正的CO2通量、潜热(水汽)通量、显热通量以及动量通量。通过应用从科技文献中所找到的普遍使用的修正方法,处理原始的时间序列数据(10 Hz)得到最终的通量结果。
 
EasyFluxTM-DL面世之前,Campbell数据采集器涡度协方差程序只粗略地估算各通量值,用户需要使用PC版的通量后处理软件来计算完全修正的通量结果。现在,数据采集器运行EasyFluxTM-DL程序,在每一个平均周期结束之后,就能在线输出完全修正的各通量值。
 
EasyFluxTM-DL已经在多个站点进行了测试,涵盖了多种环境条件,包括灌溉苜蓿地、草原、玉米、开阔水域、森林和沙漠。测试结果与使用传统的PC版应用软件得到的通量一致。
 
优点及特征
Ø   无需花费大量精力后处理庞大的原始时间序列数据,即可快速获取最终的通量结果。
Ø   生成的通量输出表格比时间序列表格小,这样用户就能够通过手机网络、电台或其它低带宽远程通讯手段来频繁下载通量数据。
Ø   可从我们的网站免费下载:www.campbellsci.com/easyflux-dl
Ø   与通过PC后处理软件得到的通量相匹配(假设对原始数据进行相同的过滤方式,并选择相同的修正步骤)。
Ø   同时保存原始时间序列数据到CF闪存卡,以备后处理之需要。
Ø   包含数据质量诊断和足迹评估。
Ø   将未修正数值和中间处理数值输出到审计数据表格,用于详细的数据检视。
 
支持的仪器及传感器
要求
Ø   EC150开路式CO2/H2O气体诚博国际娱乐老虎机,带CSAT3A三维超声风速仪
Ø   IRGASON一体式开路式CO2/H2O气体诚博国际娱乐老虎机和三维超声风速仪
 
可选
Ø   FW05FW1FW3微丝热电偶
Ø   HC2S3HMP155A空气温湿度
Ø   CNR4NR01NR-LITE2净辐射仪
Ø   CS300LI200X总辐射计
Ø   LI190SB光量子传感器
Ø   SI-111红外温度传感器
Ø   TE525MM翻斗式雨量筒
Ø   TCAV土壤平均温度探头(数量可多达2个)
Ø   CS616CS650土壤含水量探头(数量可多达 2 个)
Ø   HFP01HFP01SC土壤热通量板(数量可多达 4 个)
 
*如使用者需要不同的传感器组合,可由自己或我们工程师改变以上配置,并对程序进行相应的修改,以满足多变要求。
1.jpg
图 1. 在某玉米地上方应用EasyFlux-DL计算得到完全修正的通量
 
主要的修正及处理步骤
l   野点去除和过滤10 Hz原始数据:综合使用三维超声风速仪和气体诚博国际娱乐老虎机的诊断值、信号强度和测量阈值
l   坐标旋转:可选两次旋转 (Tanner and Thurtell, 1969),或平面拟合(Wilczak, 2001)
l   变量同步:通过计算CO2H2O通量的最大值来把CO2H2O测值与三维风速测值分别进行同步(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012)并加入额外约束来保证同步使其合理。
l   频谱修正:使用普遍使用的频谱修正方法,包括协谱订正(Moore, 1986; Dijk, 2002; Moncrieff et al, 1989)、传输函数用于时段平均订正(Kaimal et al, 1989)、测量路径/体积平均(Moore 1986; Moncrieff et al, 1997; Foken et al, 2012; Dijk, 2002)、时间常数(Montgomery, 1947; Shapland et al, 2014; Geankoplis, 1993) 以及传感器空间分离订正(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012)SND 修正:应用改进的SND订正方法(Schotanus et al.,1983),并遵循Van Dijk (2002)所列出的完成方案概要,从超声显热通量推导显热通量。另外,如果使用了我们所提供的FW05FW1FW3,也可从之计算得到直接测得的完全修正的显热通量。
l   空气密度波动修正:应用 WPL方程 (Webb et al., 1980)
l   数据质量分级:依据 Foken et al (2012),综合稳态条件、下垫面湍流特征值和风向来计算数据质量分级
l   足迹评估:使用Kljun et al.(2004)Kormann and Meixner (2001)来计算足迹特征
l   能量闭合:如果使用了能量平衡传感器,可以通过综合能量平衡测量、修正的显热通量和潜热通量来计算能量闭合度
2.jpg
图 2.使用EasyFlux-DL和EddyPro (LI-COR, Inc., Lincoln, NE)得到的玉米地上方的CO2通量对比曲线,两者对原始数据应用了相似的诊断值和野点去除过滤方法。图中的数据取自两种软件计算得到的半小时通量值,来自8月份的4天连续观测。
   3.jpg
 图 3.由EasyFlux-DL计算得到的修正后的CO2通量值与未修正的CO2通量值相比较,站点在灌溉的苜蓿地,在苜蓿收割之后不久所观测,数据持续一周。

 

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