1.概述：

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境，被廣泛應用于中科院、林科院、、及各科研領域對區域碳、水循環過程的研究；做為測算生態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、長期和連續的科學研究提供支撐。

2.測量原理：

渦動通量觀測系統主要有三維風速及氣體密度高頻測定單元、供電單元、數據采集單元組成。三維風速及氣體密度高頻測定單元用來測量三維風速（Ux、Uy、Uz）、虛溫（Ts）、氣體密度（CO2和H2O）。數據采集、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據（CO2和H2O）、三維超聲風速儀輸出的三維風數據（Ux，Uy，Uz），超聲虛溫數據（Ts）、聲速（c）以及系統中其它輔助觀測數據，并將原始10HZ數據存儲到CF卡中；同時對原始數據做在線通量全修正計算，直接輸出可用于科研目的的高質量通量數據，并將通量數據存儲到CF卡中。另外可將數據通過有線/無線的方式遠程發送至數據中心。

IRGASON一體式開路渦動相關

概要：

美國坎貝爾公司生產的IRGASON是集成型的開路紅外三維超聲風與CO2/H20分析儀一體式的設備，專為測定渦度相關而設計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，三維風速和超聲虛溫（聲場溫度）以及大氣壓，空氣溫度指標。

在渦度相關測定中，高頻測量通量的遺漏主要源于紅外氣體分析儀與超聲風速儀的傳統異空測定。這一集成工藝避免了由異空測定引起的高頻通量遺漏。

3.優點與特點： 

☆ *的外觀布局緊湊為流線體型。在流體經過傳感器時，對被測流體的空氣動力學影響降到*低。

非加熱，控溫測定。在節能的同時，避免對被測流體的熱力學影響。

同空間測定。紅外氣體分析儀和超聲風速共測同一空間，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速儀共用一套電子信號處理系統，更好地協調測定時間，并降低耗能，

☆ 由于低能耗，適用于太陽能供電，適合野外環境，節能環保。

☆ 精度高，噪聲低。

IRGASON渦動相關(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。

光學補償技術，可容忍窗口的輕度污垢。

窗口的斜角設計，避水效果好。

設計與制造工藝適用于嚴酷的自然環境。

更換干燥劑方便快捷。并可對氣壓，溫度范圍的訂正。

軟件設置多種診斷參數用于發現可疑讀數時進行判定，從而提高數據質量。

與坎貝爾的測控運儲器充分兼容。用測控運儲器可實地完成測定設置，零基點和測幅標

定。

4.參考文獻：

1.《沙漠地區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

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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