概述
EasyFluxTM-DL是Campbell基于CRBasic語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的用戶(hù)可免費(fèi)下載的實(shí)時(shí)在線(xiàn)數(shù)據(jù)處理程序,它可以輸出Campbell開(kāi)路式渦度協(xié)方差測(cè)量系統(tǒng)(EC)經(jīng)過(guò)修正后的CO2通量、潛熱(水汽)通量、顯熱通量以及動(dòng)量通量。它利用科技文獻(xiàn)普遍使用的修正方法,處理原始時(shí)間序列數(shù)據(jù),并得到最終的通量結(jié)果。
在EasyFluxTM-DL面世之前,Campbell數(shù)據(jù)采集器渦度協(xié)方差程序只能粗略地估算各通量值,用戶(hù)需要使用PC版的通量后處理軟件來(lái)計(jì)算修正的通量結(jié)果?,F(xiàn)在,數(shù)據(jù)采集器運(yùn)行EasyFluxTM-DL程序,在每一個(gè)平均周期結(jié)束之后,就能在線(xiàn)輸出修正的各通量值。
EasyFluxTM-DL已經(jīng)在多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試,涵蓋了多種環(huán)境條件,包括灌溉苜蓿地、草原、玉米、開(kāi)闊水域、森林和沙漠。測(cè)試結(jié)果與使用傳統(tǒng)的PC版應(yīng)用軟件得到的通量一致。
優(yōu)點(diǎn)及特征:
1. 無(wú)需花費(fèi)大量精力后處理龐大的原始時(shí)間序列數(shù)據(jù),
即可快速獲取最終的通量結(jié)果;
2. 生成的通量輸出表格比時(shí)間序列表格小,這樣用戶(hù)就
能夠通過(guò)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電臺(tái)或其它低帶寬遠(yuǎn)程通訊手段來(lái)頻
繁下載通量數(shù)據(jù);
3. 可以在網(wǎng)頁(yè)的下載區(qū)免費(fèi)查看并下載;
4. 與通過(guò)PC后處理軟件得到的通量相匹配(假設(shè)對(duì)原始
數(shù)據(jù)進(jìn)行相同的過(guò)濾方式,并選擇相同的修正步驟);
5. 節(jié)省在移動(dòng)媒體上高頻時(shí)序重算的時(shí)間;
6. 包含數(shù)據(jù)質(zhì)量診斷和足跡評(píng)估;
7. 將未修正數(shù)值和中間處理數(shù)值輸出到審計(jì)數(shù)據(jù)表格,用于詳細(xì)的數(shù)據(jù)檢視;
8. 提供美國(guó)通量網(wǎng)格式的全處理數(shù)據(jù),適用于CR6數(shù)據(jù)采集器。
支持的儀器及傳感器:
IRGASON一體式開(kāi)路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風(fēng)速儀
EC150開(kāi)路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風(fēng)速儀
CR6數(shù)據(jù)采集器(帶CDM-A116擴(kuò)展板以容納能量平衡傳感器)和CR3000數(shù)據(jù)采集器
主要修正及處理步驟如下:
野點(diǎn)去除和過(guò)濾10 Hz原始數(shù)據(jù):綜合使用三維超聲風(fēng)速儀和氣體分析儀的診斷值、信號(hào)強(qiáng)度和測(cè)量閾值。
坐標(biāo)旋轉(zhuǎn):可選兩次旋轉(zhuǎn) (Tanner and Thurtell, 1969),或平面擬合(Wilczak,2001)
變量同步:通過(guò)計(jì)算CO2和H2O通量的值來(lái)把CO2和H2O測(cè)值與三維風(fēng)速測(cè)值分別進(jìn)行同步(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012),并加入額外約束來(lái)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(xié)譜訂正(Moore, 1986; Dijk, 2002; Moncrieff et al, 1989)、傳輸函數(shù)用于時(shí)段平均訂正(Kaimal et al, 1989)、測(cè)量路徑/體積平均(Moore 1986; Moncrieff et al, 1997; Foken et al, 2012; Dijk, 2002)、時(shí)間常數(shù)(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(yīng)用改進(jìn)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(dǎo)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(jì)算得到直接測(cè)得的修正的顯熱通量。
空氣密度波動(dòng)修正:應(yīng)用 WPL方程 (Webb et al., 1980)
數(shù)據(jù)質(zhì)量分級(jí):依據(jù) Foken et al (2012),綜合穩(wěn)態(tài)條件、下墊面湍流特征值和風(fēng)向來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)質(zhì)量分級(jí)。
足跡評(píng)估:使用Kljun et al.(2004)或Kormann and Meixner(2001)來(lái)計(jì)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(guò)綜合能量平衡測(cè)量、修正的顯熱通量和潛熱通量來(lái)計(jì)算能量閉合度。
超聲陰影修正為可選項(xiàng)
CO2修正:CO2的光譜修正采用的溫度高頻為默認(rèn)值,非高頻為可選項(xiàng)。CO2值的修正采用的溫度都會(huì)同時(shí)記錄測(cè)量頻率。