渦動通量/生態氣象/高寒山區降水觀測技術培訓會圓滿結束

    應中國科學院寒區旱區環境與工程研究所公共技術服務中心的邀請，我公司于2018年4月18日至4月19日在蘭州舉辦了為期2天的關于渦動通量、生態氣象、高寒山區降水觀測技術培訓會，現已圓滿結束。

    中科院寒旱所公共技術服務中心的趙雪茹老師首先向大家介紹了他們正在開展實施的冰緣、荒漠和綠洲生態環境的聯合同步觀測項目情況。

▲圖片1 趙雪茹老師對野外觀測情況做介紹

    Campbell中國分公司的產品應用科學家鄭寧博士向與會科研人員講解了關于生態定位站建設中野外觀測儀器設備的選型建議及Campbell 渦動設備的*新進展方面的內容。他介紹了近地面層的湍流、描述流體的基本方程、雷諾變量分解與平均規格、常通量結論、能量平衡公式等通量基本理論知識；鄭博士提到，目前全球分布在五大洲超過680個通量站點在長期和持續的進行檢測等基礎工作，各個站點可以與區域網絡關聯，也可以是獨立工作的。

    鄭博士講到了通量站觀測系統，一般主要是由渦動協方差觀測系統（三維風速、溫度、水汽、CO₂等的快速變化）、氣象觀測系統（輻射各分量、 溫濕風梯度、土壤溫濕度與土壤熱流、降水/徑流/積雪等）、生態系統結構與特征參數系統（LAI,光合及呼吸等）、大口徑閃爍儀等面積平均通量觀測系統儀器硬件組成。

    對于渦動設備的*新進展，鄭博士提到了Campbell 公司推出的*新一代一體式開路CO₂/H₂O通量測定儀，型號為IRGASON，該設備具有三個關鍵性優點：1）同時空測定CO₂/H₂O摩爾密度和流速，避免了由于氣體分析儀和超聲風速儀異空測定所引起的高頻通量遺漏；2）優化的結構降低了對被測氣體的空氣動力影響；3）紅外氣體分析儀與三維超聲風速儀共享電子硬件配置，更準確地協調測定時間，并降低功耗至5W。此外，對于頻雨或不便校準傳感器的野外現場，Campbell 公司還推出了閉路渦度相關通量測定系統（型號為CPEC200），閉路渦動協方差觀測系統在雨天、沙塵暴、大氣湍流弱的情況下也能得到較好的觀測數據；同時Campbell 公司采用了漩離式氣體采樣口的閉路渦度相關通量測定系統，可大大減少野外維護的次數和儀器運轉休停。*后鄭博士還提到了Campbell的另外一款開拓性儀器,AP200大氣CO₂/H₂O縱廓線測定系統。這個系統可在八個不同高度上采集氣樣并測定其CO₂/H₂O摩爾密度。這些測定值用以計算渦度相關通量測定高度以下的CO₂/H₂O存儲變化。渦度相關通量值測定輔以存儲變化觀測可更準確地描述生態系統與大氣的質能凈交換。AP200大氣CO₂/H₂O縱廓線系統與任何一套渦度相關通量測定系統相結合可形成測定生態系統與大氣質能交換的完整系統。

▲圖片2 生態定位站建設中野外觀測儀器設備的選型建議及Cambell 渦動協方差設備的*新進展-鄭寧

    在本次培訓會上，鄭博士還重點講解了通量觀測計算與數據處理方法的*新進展。 他提到，Campbell公司近兩年已陸續推出了EasyFlux 新系列軟件，分別是EasyFlux_DL, EasyFlux_PC, EasyFlux_Web。該系列軟件分別具有全功能實時在線處理、原始高頻數據的后期處理和站點網絡管理功能。其中可供廣大用戶免費下載的程序EasyFlux_DL，具有完整的在線數據處理、常用的數據質量分級和足跡分析等功能，并且輸出的通量名稱和文件格式符合*新的AmeriFlux 格式。該系列程序重點支持由Campbell Scientific 的氣體分析儀， 超聲風速儀和CR系列數據采集器的渦度協方差系統，同時也可完全兼容其他型號的渦動相關系統。EasyFlux_PC是專門為Campbell Scientific 渦度相關系統研發的原始高頻數據的后期處理軟件，它與目前世界主流的數據后處理軟件同源，可以基于電腦平臺處理采樣頻率更高的原始數據，也適用于那些不想直接使用EasyFlux_DL在線自動處理后的數據而是想要自己重新處理數據的研究者。 EasyFlux_Web將使網絡管理員能夠基于不同的管理管權限快速查看網絡中的所有站點的運行狀態和實時數據并與之通信，識別數據標志并下載經過完全處理的通量數據，并隨時接收通量站點運行狀態的異常警報信息（需要遠程通信）。

▲圖片3 通量觀測計算與數據處理方法的*新進展

▲圖片4 鄭寧講解

    我公司售后一部技術主管劉通鋒向大家講解了渦動通量設備系統組成，野外安裝流程及注意事項；冰緣/荒漠/綠洲環境梯度觀測系統設備系統組成，野外安裝流程及注意事項，氣象數據質量分析，設備故障排查與日常維護。我公司技術工程師劉陽重點介紹了降雨觀測，降雪觀測，雪水當量等主要觀測手段；高山寒區降水及氣象觀測設備系統組成，野外安裝流程及注意事項，設備故障排查與日常維護等內容。

▲圖片5 渦動協方差觀測設備野外安裝與日常維護-劉通鋒

▲圖片6 高寒山區降水及氣象水文觀測設備野外安裝與日常維護培訓-劉陽

    在本次技術交流會上， 與會的科研人員與各位主講人積極溝通野外觀測中遇到的技術問題。為了給客戶提供更專業、更周到的售后技術支持，我公司后續還將不定期舉辦類似的有關渦動通量、生態氣象、降水水文等野外觀測領域的技術培訓會議。*后再次感謝大家對我們的大力支持！