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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是Campbell基于CRBasic语言开发的用户可免费下载的实时在线数据处理程序,它可以输出Campbell开路式涡度协方差测量系统(EC)经过完全修正后的CO2通量、潜热(水汽)通量、显热通量以及动量通量。它利用科技文献普遍使用的修正方法,处理原始时间序列数据,并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能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:

1. 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;

2. 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;

3. 可以在网页的下载区免费查看并下载;

4. 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);

5. 节省在移动媒体上高频时序重算的时间;

6. 包含数据质量诊断和足迹评估;

7. 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;

8. 提供美国通量网格式的全处理数据,适用于CR6数据采集器。

 

支持的仪器及传感器:

要求:

       IRGASON一体式开路式CO2/H2O气体诚博国际娱乐老虎机和CSAT3A三维超声风速仪

       EC150开路式CO2/H2O气体诚博国际娱乐老虎机和CSAT3A三维超声风速仪

       CR6数据采集器(带CDM-A116扩展板以容纳能量平衡传感器)和CR3000数据采集器

       NL115,NL116,或者CFM100 (仅CR3000)

       CFMC2G,27158 (2 GB),33288 (8 GB) microSD Flash SLCMemory Card (仅CR6),CFMC16GCompactFlash card (仅CR3000 

可选:

       连接能量平衡传感器的CDM-A116模块

       FW0 5、FW1或FW3细丝热电偶

       HC2S3或HMP155A空气温湿度

       CNR4、NR01或NR-LITE2净辐射仪

       CS300或LI200RX总辐射计

       LI190SB光量子传感器

       SI-111红外温度传感器

       TE525MM翻斗式雨量筒

       TCAV土壤平均温度探头(数量可多达2个)

       CS616或CS650土壤含水量探头(数量可多达 2 个)

       HFP01或HFP01SC土壤热通量板(数量可多达 4 个)

       GPS(在同一网络内时间统一)

 
*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
 

细节描述:

根据用户自定义的时间间隔(例如30分钟)提供完全修正的CO2通量、潜热(水汽)通量、显热通量输出。同时也可以输出许多其他变量,例如大气的性质、仪器诊断信息、能量平衡和生物传感器信息。对于同一组数据,EasyFluxTM-DL的在线处理结果与其他的后处理软件数据有良好的一致性。

 

主要修正及处理步骤如下:

        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。

        坐标旋转:可选两次旋转 (Tanner and Thurtell, 1969),或平面拟合(Wilczak,2001)

        变量同步:通过计算CO2和H2O通量的最大值来把CO2和H2O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。

        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FW05、FW1或FW3,也可从之计算得到直接测得的完全修正的显热通量。

        空气密度波动修正:应用 WPL方程 (Webb et al., 1980)

        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。

        足迹评估:使用Kljun et al.(2004)或Kormann and Meixner(2001)来计算足迹特征。

        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。

        超声阴影修正为可选项

        CO2修正:CO2的光谱修正采用的温度高频为默认值,非高频为可选项。CO2值的修正采用的温度都会同时记录测量频率

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。图中数据取自两种软件计算得到的半小时通量值(8月份,连续4天观测) 
   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观测,数据持续一周)。
 

您想马上拥有EasyFluxTM-DL实时在线数据处理程序?

请复制如下链接,在浏览器下载

www.campbellsci.com/easyflux-dl

 

 

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