渦動(dòng)協(xié)方差數(shù)據(jù)處理程序

EasyFluxTM-DL渦動(dòng)協(xié)方差數(shù)據(jù)處理程序 是 Campbell Scientific 新推出的免費(fèi)通量在線計(jì)算程序，適用于含有 CR6 或 CR1000X 數(shù)據(jù)采集器的開路和閉路渦動(dòng)協(xié)方差通量測(cè)量系統(tǒng)，通過應(yīng)用科技文獻(xiàn)中普遍使用的修正方法，處理原始的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，最終計(jì)算得到經(jīng)過*修正的 CO2 通量、潛熱（水汽）通量、顯熱通量以及動(dòng)量通量的結(jié)果。

在 EasyFluxTM-DL 面世之前，渦動(dòng)協(xié)方差系統(tǒng)僅可以在線粗略地估算各通量值，用戶需要使用 PC 版的通量后處理軟件來(lái)計(jì)算*修正的通量結(jié)果。現(xiàn)在，隨著超高性能的 CR6 和 CR1000X數(shù)據(jù)采集器的問世，在每一個(gè)平均周期結(jié)束之后，就能在線輸出*修正的各通量值。

EasyFluxTM-DL 已經(jīng)在多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試，涵蓋了多種環(huán)境條件，包括灌溉苜蓿地、草原、玉米、開闊水域、森林和沙漠等多種下墊面環(huán)境。測(cè)試結(jié)果與使用傳統(tǒng)的PC 版應(yīng)用軟件得到的通量一致。

優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)

無(wú)需花費(fèi)大量精力后處理龐大的原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)，即可快速獲取最終的通量結(jié)果。

生成的通量輸出表格比時(shí)間序列表格小，這樣用戶就能夠通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電臺(tái)或其它低帶寬遠(yuǎn)程通訊手段來(lái)頻繁下載通量數(shù)據(jù)。

與通過 PC 后處理軟件得到的通量相匹配（假設(shè)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相同的過濾方式，并選擇相同的修正步驟）。

同時(shí)保存原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)到 SD 閃存卡，以備后處理之需要。

包含數(shù)據(jù)質(zhì)量診斷和足跡評(píng)估。

將未修正數(shù)值和中間處理數(shù)值輸出到審計(jì)數(shù)據(jù)表格，用于詳細(xì)的數(shù)據(jù)檢視。

支持的儀器及傳感器

Campbell Scientific 所有通量觀測(cè)系統(tǒng)，包括開路，閉路通量觀測(cè)系統(tǒng)

可選：

FW05、FW1 或 FW3 微絲熱電偶

HygroVUE10 或 HMP155A 空氣溫濕度

SN500、CNR4、NR01 或 NR-LITE2 凈輻射儀

CS320 或 CS301 總輻射傳感器

CS310 光量子傳感器

SI-111 紅外溫度傳感器

TE525MM 翻斗式雨量筒

TCAV 土壤平均溫度探頭（數(shù)量可多達(dá) 3 個(gè)）

CS616 或 CS650 土壤含水量探頭（數(shù)量可多達(dá) 3 個(gè)）

HFP01 或 HFP01SC 土壤熱通量板（數(shù)量可多達(dá) 3 個(gè)）

如使用者需要不同的傳感器組合，可由自己或我們工程師改變以上配置，并對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)的修改，以滿足多變要求。

主要的修正及處理步驟

野點(diǎn)去除和過濾 10 Hz 原始數(shù)據(jù)：綜合使用三維超聲風(fēng)速儀和紅外氣體分析儀的診斷值、信號(hào)強(qiáng)度和測(cè)量閾值

坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)：可選兩次旋轉(zhuǎn) (Tanner and Thurtell, 1969)，或平面擬合 (Wilczak, 2001)

協(xié)方差：通過計(jì)算 CO2 和 H2O 通量的值來(lái)把CO2 和 H2O 測(cè)量值與三維風(fēng)速測(cè)量值分別進(jìn)行同步 (Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012)，并加入額外約束來(lái)保證同步使其合理。

頻譜修正：使用頻譜修正方法，包括協(xié)譜訂正 (Moore，1986; Dijk, 2002; Moncrieff et al, 1989)、傳輸函數(shù)用于時(shí)段平均訂正 (Kaimal et al, 1989)、測(cè)量路徑 / 體積平均 (Moore 1986; Moncrieff et al, 1997; Foken et al, 2012; Dijk, 2002)、時(shí)間常數(shù) (Montgomery, 1947; Shapland et al, 2014; Geankoplis, 1993) 以及傳感器空間分離訂正 (Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012)

SND 修 正： 應(yīng) 用 改 進(jìn) 的 SND 訂正方法 (Schotanus et al.,1983)，并遵循 Van Dijk (2002) 所列出的完成方案概要，從超聲顯熱通量推導(dǎo)顯熱通量。另外，如果使用了我們所提供的 FW05、FW1 或 FW3，也可從之計(jì)算得到直接測(cè)得的*修正的顯熱通量。

空氣密度波動(dòng)修正：應(yīng)用 WPL 方程 (Webb et al., 1980)

數(shù)據(jù)質(zhì)量分級(jí)：依據(jù) Foken et al (2012)，綜合穩(wěn)態(tài)條件、下墊面湍流特征值和風(fēng)向來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)質(zhì)量分級(jí)

足 跡 評(píng) 估： 使 用 Kljun et al. (2004) 或 Kormann and Meixner (2001) 來(lái)計(jì)算足跡特征

能量閉合：如果使用了能量平衡傳感器，可以通過綜合能量平衡測(cè)量、修正的顯熱通量和潛熱通量來(lái)計(jì)算能量閉合度

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