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EasyFluxTM-DL

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  • 更新時間2022-06-05
  • 廠商性質經銷商
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適用于含有CR3000數據采集器的Campbell開路式渦度協方差通量測量系統。
EasyFluxTM-DL 產品詳情

EasyFluxTM-DL

概覽

EasyFluxTM-DL是Campbell基于CRBasic語言開發的用戶可免費下載的實時在線數據處理程序,它可以輸出Campbell開路式渦度協方差測量系統(EC)經過*修正后的CO2通量、潛熱(水汽)通量、顯熱通量以及動量通量。它利用科技文獻普遍使用的修正方法,處理原始時間序列數據,并得到最終的通量結果。

EasyFluxTM-DL面世之前,Campbell數據采集器渦度協方差程序只能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計算*修正的通量結果。現在,數據采集器運行EasyFluxTM-DL程序,在每一個平均周期結束之后,就能在線輸出*修正的各通量值。

EasyFluxTM-DL已經在多個站點進行了測試,涵蓋了多種環境條件,包括灌溉苜蓿地、草原、玉米、開闊水域、森林和沙漠。測試結果與使用傳統的PC版應用軟件得到的通量一致。

優點及特征:

1. 無需花費大量精力后處理龐大的原始時間序列數據,即可快速獲取最終的通量結果;

2. 生成的通量輸出表格比時間序列表格小,這樣用戶就能夠通過手機網絡、電臺或其它低帶寬遠程通訊手段來頻繁下載通量數據;

3. 可以在網頁的下載區免費查看并下載;

4. 與通過PC后處理軟件得到的通量相匹配(假設對原始數據進行相同的過濾方式,并選擇相同的修正步驟);

5. 節省在移動媒體上高頻時序重算的時間;

6. 包含數據質量診斷和足跡評估;

7. 將未修正數值和中間處理數值輸出到審計數據表格,用于詳細的數據檢視;

8. 提供美國通量網格式的全處理數據,適用于CR6數據采集器。

支持的儀器及傳感器:

要求:

IRGASON一體式開路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風速儀

EC150開路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風速儀

CR6數據采集器(帶CDM-A116擴展板以容納能量平衡傳感器)和CR3000數據采集器

NL115,NL116,或者CFM100 (僅CR3000)

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

可選:

連接能量平衡傳感器的CDM-A116模塊

FW0 5、FW1或FW3細絲熱電偶

HC2S3或HMP155A空氣溫濕度

CNR4、NR01或NR-LITE2凈輻射儀

CS300或LI200RX總輻射計

LI190SB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(數量可多達2個)

CS616或CS650土壤含水量探頭(數量可多達 2 個)

HFP01或HFP01SC土壤熱通量板(數量可多達 4 個)

GPS(在同一網絡內時間統一)

*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,并對程序進行相應的修改,以滿足多變要求。
EasyFluxTM-DL
圖 1. 在某玉米地上方應用EasyFlux-DL計算得到*修正的通量

細節描述:

根據用戶自定義的時間間隔(例如30分鐘)提供*修正的CO2通量、潛熱(水汽)通量、顯熱通量輸出。同時也可以輸出許多其他變量,例如大氣的性質、儀器診斷信息、能量平衡和生物傳感器信息。對于同一組數據,EasyFluxTM-DL的在線處理結果與其他的后處理軟件數據有良好的一致性。

主要修正及處理步驟如下:

野點去除和過濾10 Hz原始數據:綜合使用三維超聲風速儀和氣體分析儀的診斷值、信號強度和測量閾值。

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

變量同步:通過計算CO2和H2O通量的值來把CO2和H2O測值與三維風速測值分別進行同步(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012),并加入額外約束來保證同步使其合理。

頻譜修正:使用普遍使用的頻譜修正方法,包括協譜訂正(Moore, 1986; Dijk, 2002; Moncrieff et al, 1989)、傳輸函數用于時段平均訂正(Kaimal et al, 1989)、測量路徑/體積平均(Moore 1986; Moncrieff et al, 1997; Foken et al, 2012; Dijk, 2002)、時間常數(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:應用改進的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,也可從之計算得到直接測得的*修正的顯熱通量。

空氣密度波動修正:應用 WPL方程 (Webb et al., 1980)

數據質量分級:依據 Foken et al (2012),綜合穩態條件、下墊面湍流特征值和風向來計算數據質量分級。

足跡評估:使用Kljun et al.(2004)或Kormann and Meixner(2001)來計算足跡特征。

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量、修正的顯熱通量和潛熱通量來計算能量閉合度。

超聲陰影修正為可選項

CO2修正:CO2的光譜修正采用的溫度高頻為默認值,非高頻為可選項。CO2值的修正采用的溫度都會同時記錄測量頻率

EasyFluxTM-DL
圖2:使用EasyFlux-DL和EddyPro (LI-COR, Inc., Lincoln, NE)得到的玉米地上方的CO2通量對比曲線,兩者對原始數據應用了相似的診斷值和野點去除過濾方法。圖中數據取自兩種軟件計算得到的半小時通量值(8月份,連續4天觀測)
EasyFluxTM-DL
圖3:由EasyFlux-DL計算得到的修正后的CO2通量值與未修正的CO2通量值相比較,站點在灌溉的苜蓿地(在苜蓿收割之后不久觀測,數據持續一周)。

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