為什么選擇LI-COR渦度協(xié)方差分析系統?
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)方差測量系統的基礎研發(fā);幫助維護該測量系統的流暢運行;為相關(guān)科研工作者提供全面、系統的技術(shù)服務(wù)。
全球主要觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )的首選
目前,在全球主要的觀(guān)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(diǎn)的測量標準,下面是一些基本概況。
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美洲通量網(wǎng)AmeriFlux |
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亞洲通量網(wǎng)AsiaFlux |
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中國通量網(wǎng)ChinaFlux |
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中國生態(tài)系統觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )Chinese Ecosystem Research Network (CERN) |
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歐洲綜合碳觀(guān)測系統Integrated Carbon Observation System (ICOS) |
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美國國家生態(tài)觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )National Ecological Observatory Network (NEON) |
科研級在線(xiàn)通量數據
LI-COR的渦度通量數據,全部來(lái)自已經(jīng)發(fā)表的公認成熟的計算模型。LI-COR公司研發(fā)的EddyPro®軟件內嵌于SmartFlux2系統內,可提供多項功能,包括原始數據的質(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(guān)測網(wǎng)絡(luò )(FLUXNET, ICOS, Ameriflux)的數據格式、數據到服務(wù)器的上傳等。其他類(lèi)似的渦度通量計算軟件包則無(wú)法兼具上述所有功能。
嚴謹的設計
在LI-COR渦度協(xié)方差測量系統中,紅外氣體分析器和三維超聲風(fēng)速計各自獨立。這種設計的優(yōu)勢如下:安裝靈活性最大化、避免流場(chǎng)畸變以及測量各向來(lái)風(fēng)。其中,以設計不合理所導致的流場(chǎng)畸變以及無(wú)法測量各向來(lái)風(fēng)對通量數據的影響最大。(圖1)
圖1 紅外氣體分析器位于三維超聲風(fēng)速儀內部所引發(fā)的流場(chǎng)畸變
避免流場(chǎng)畸變
如果,一個(gè)物體位于三維超聲風(fēng)速計的光路內部或是和光路靠得太近,無(wú)論是冠層里的樹(shù)枝、還是氣體分析器,都會(huì )在某種程度上,造成風(fēng)速計內發(fā)生“流場(chǎng)畸變”,進(jìn)而影響三維超聲風(fēng)速的測量。這最終會(huì )導致通量數據的不可靠。對比來(lái)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(lèi)似問(wèn)題(圖2)。
圖2 LI-COR渦度協(xié)方差測量系統內儀器的相對位置及風(fēng)玫瑰圖
測量各向來(lái)風(fēng)
在LI-COR渦度協(xié)方差測量系統內,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)速計的設計理念先進(jìn)——非C型全方位測量(圖3),使得風(fēng)速的測量結果真實(shí)可靠。
圖3,C型測量(左側)和全方位測量(右側)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(shuō)風(fēng)的來(lái)向不變,C型超聲風(fēng)速計測量的數據可靠。而實(shí)際情況是,大部分研究站點(diǎn)的風(fēng)向不可能一直不變。如果來(lái)風(fēng)方向是從C型超聲風(fēng)速計的背面(有支架的一側)吹來(lái),將會(huì )導致超過(guò)50%的通量數據不可靠。尤其是,當紅外氣體分析器位于超聲風(fēng)速計的內部時(shí)(例如如由美國Campbell® Scientific公司生產(chǎn)的IRGASON),這個(gè)問(wèn)題將進(jìn)一步凸顯。
輕松納入甲烷測量
只需一根以太網(wǎng)線(xiàn),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,并可在線(xiàn)得到最終的CH4通量數據。LI-7700能耗8瓦,對整個(gè)測量系統造成的能耗負擔很小。