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)。



主要觀(guān)測網(wǎng)絡(luò )的
目前，在主要的觀(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。

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*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zui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)方差測量系統就存在上述問(wèn)題（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zui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zui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。