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為什么選擇LI-COR渦度協(xié)方差分析系統(tǒng)?

更新時間:2017-05-31      點擊次數(shù):3564

為什么選擇LI-COR渦度協(xié)方差分析系統(tǒng)?

在LI-COR,有很多科學(xué)家及工程師將大量的精力投入于渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)研發(fā);幫助維護該測量系統(tǒng)的流暢運行;為相關(guān)科研工作者提供全面、系統(tǒng)的技術(shù)服務(wù)。

主要觀測網(wǎng)絡(luò)的

主要觀測網(wǎng)絡(luò)的
目前,在主要的觀測網(wǎng)絡(luò)中,均采用LI-COR制造的紅外氣體分析器和EddyPro®軟件作為其站點的測量標準,下面是一些基本概況。

AmeriFluxNet

     

美洲通量網(wǎng)AmeriFlux
大約有170個觀測站點。有90%以上的站點選擇LI-COR制造的紅外氣體分析器。

 

 

 

AsiaFlux

 

亞洲通量網(wǎng)AsiaFlux
共有104個觀測站點,超過80%以上的站點選擇LI-COR制造的紅外氣體分析器。

 

 

 

China Flux

 

中國通量網(wǎng)ChinaFlux
大約有72個觀測站點,超過80%以上的站點選擇LI-COR制造的紅外氣體分析器。

 

 

 

CERN

 

中國生態(tài)系統(tǒng)觀測網(wǎng)絡(luò)Chinese Ecosystem Research Network (CERN)
超過25個站點測量生態(tài)系統(tǒng)水汽通量,100%采用LI-COR制造的紅外氣體分析器。

 

 

 


歐洲綜合碳觀測系統(tǒng)

 

歐洲綜合碳觀測系統(tǒng)Integrated Carbon Observation System (ICOS)
大約有65-70個生態(tài)系統(tǒng)觀測站點,100%采用LI-COR制造的紅外氣體分析器。

 

 

 


美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò)

 

美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò)National Ecological Observatory Network (NEON)
計劃涵蓋全美80個生態(tài)系統(tǒng),100%采用LI-COR制造的紅外氣體分析器。



LI-COR

科研級在線通量數(shù)據(jù)

LI-COR的渦度通量數(shù)據(jù),全部來自已經(jīng)發(fā)表的*成熟的計算模型。LI-COR公司研發(fā)的EddyPro®軟件內(nèi)嵌于SmartFlux2系統(tǒng)內(nèi),可提供多項功能,包括原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量保證與控制QA/QC、譜和協(xié)譜分析、通量footprint、兼容許多通量觀測網(wǎng)絡(luò)(FLUXNET, ICOS, Ameriflux)的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)到服務(wù)器的上傳等。其他類似的渦度通量計算軟件包則無法兼具上述所有功能。

EddyPro與EasyFlux-DL比較

嚴謹?shù)脑O(shè)計

在LI-COR渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)中,紅外氣體分析器和三維超聲風(fēng)速計各自獨立。這種設(shè)計的優(yōu)勢如下:安裝靈活性zui大化、避免流場畸變以及測量各向來風(fēng)。其中,以設(shè)計不合理所導(dǎo)致的流場畸變以及無法測量各向來風(fēng)對通量數(shù)據(jù)的影響zui大。由美國Campbell® Scientific公司生產(chǎn)的IRGASON等渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)就存在上述問題(圖1)。

三維超聲風(fēng)速計

圖1 紅外氣體分析器位于三維超聲風(fēng)速儀內(nèi)部所引發(fā)的流場畸變


避免流場畸變

如果,一個物體位于三維超聲風(fēng)速計的光路內(nèi)部或是和光路靠得太近,無論是冠層里的樹枝、還是氣體分析器,都會在某種程度上,造成風(fēng)速計內(nèi)發(fā)生“流場畸變”,進而影響三維超聲風(fēng)速的測量。這zui終會導(dǎo)致通量數(shù)據(jù)的不可靠。對比來看,紅外氣體分析器和三維超聲風(fēng)速計各自獨立的解決方案,則不存在類似問題(圖2)。

LI-COR

圖2 LI-COR渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)內(nèi)儀器的相對位置及風(fēng)玫瑰圖


測量各向來風(fēng)

在LI-COR渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)內(nèi),氣體分析器和和三維超聲風(fēng)速儀間隔10-20cm,且三維超聲風(fēng)速計的設(shè)計理念先進——非C型測量(圖3),使得風(fēng)速的測量結(jié)果真實可靠。
 
三維超聲風(fēng)速儀
圖3,C型測量(左側(cè))和測量(右側(cè))超聲風(fēng)速計的俯視圖對比。如果盛行風(fēng)向已知,也就是說風(fēng)的來向不變,C型超聲風(fēng)速計測量的數(shù)據(jù)可靠。而實際情況是,大部分研究站點的風(fēng)向不可能一直不變。如果來風(fēng)方向是從C型超聲風(fēng)速計的背面(有支架的一側(cè))吹來,將會導(dǎo)致超過50%的通量數(shù)據(jù)不可靠。尤其是,當紅外氣體分析器位于超聲風(fēng)速計的內(nèi)部時(例如如由美國Campbell® Scientific公司生產(chǎn)的IRGASON),這個問題將進一步凸顯。

輕松納入甲烷測量

只需一根以太網(wǎng)線,就可將LI-7700 CH4濃度測量納入LI-COR的渦度協(xié)方差測量系統(tǒng),并可在線得到zui終的CH4通量數(shù)據(jù)。LI-7700能耗8瓦,對整個測量系統(tǒng)造成的能耗負擔很小。

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