1.概述：
渦動觀測系統(tǒng)，采用渦動協(xié)方差原理，是一種微氣象學(xué)的測量方法，利用快速響應(yīng)的傳感器來測量大氣—下墊面間的物質(zhì)交換和能量交換。是一種直接測算通量的標(biāo)準(zhǔn)方法,是測定生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)、能量交換通量的關(guān)鍵技術(shù)。由于測量方式和原理不同，渦動觀測系統(tǒng)分為開路渦動觀測系統(tǒng)和閉路渦動觀測系統(tǒng)。
渦動觀測系統(tǒng)可以測量能量通量（顯熱通量、潛熱通量、動量通量）和物質(zhì)通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空氣動力學(xué)參數(shù)等,主要應(yīng)用于邊界層理論研究、大氣擴(kuò)散、能量收支研究、水分等物質(zhì)收支等眾多領(lǐng)域。
通量觀測適用于森林、草地、農(nóng)田、沙漠、城市、水域等各種下墊面環(huán)境，被廣泛應(yīng)用于中科院、林科院、、及各科研領(lǐng)域?qū)^(qū)域碳、水循環(huán)過程的研究；做為測算生態(tài)系統(tǒng)與大氣間物質(zhì)和能量交換信息的有效手段，為分析地圈-生物圈-大氣圈的相互作用提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為大尺度、長期和連續(xù)的科學(xué)研究提供支撐。
2.測量原理：
渦動通量觀測系統(tǒng)主要有三維風(fēng)速及氣體密度高頻測定單元、供電單元、數(shù)據(jù)采集單元組成。三維風(fēng)速及氣體密度高頻測定單元用來測量三維風(fēng)速（Ux、Uy、Uz）、虛溫（Ts）、氣體密度（CO2和H2O）。數(shù)據(jù)采集、存儲及傳輸單元是核心采集處理單元，采集氣體分析儀輸出的濃度數(shù)據(jù)（CO2和H2O）、三維超聲風(fēng)速儀輸出的三維風(fēng)數(shù)據(jù)（Ux，Uy，Uz），超聲虛溫數(shù)據(jù)（Ts）、聲速（c）以及系統(tǒng)中其它輔助觀測數(shù)據(jù)，并將原始10HZ數(shù)據(jù)存儲到CF卡中；同時對原始數(shù)據(jù)做在線通量全修正計算，直接輸出可用于科研目的的高質(zhì)量通量數(shù)據(jù)，并將通量數(shù)據(jù)存儲到CF卡中。另外可將數(shù)據(jù)通過有線/無線的方式遠(yuǎn)程發(fā)送至數(shù)據(jù)中心。
3.LI-7500DS開路CO2/H2O氣體分析儀（渦動相關(guān)）
LI-7500DS是新一代數(shù)字型開路式CO2/H2O智能分析系統(tǒng)，是專為快速測量大氣環(huán)境中CO2和H2O而設(shè)計的，低至4W的功耗和近乎免維護(hù)的特點(diǎn)，使其更加適合在野外觀測臺站上進(jìn)行長期穩(wěn)定測量。
主要特點(diǎn)：
---低功耗：確保其可在野外臺站上進(jìn)行長期定位測量
---連續(xù)測量：可對各個方向氣流采樣測量，從而可以有多種安裝選擇并能保證連續(xù)的數(shù)據(jù)測量
---記錄完整的渦度協(xié)方差數(shù)據(jù)：包括超聲風(fēng)速計采集的風(fēng)速數(shù)據(jù)和LI-COR Biomet系統(tǒng)采集的輔助氣象、輻射和土壤數(shù)據(jù)等
工作原理：
LI-7500DS 采用非色散紅外光譜法來測量空氣中CO2和H2O的密度。紅外線穿過可控溫的濾光片，然后穿過開放的采樣空間到達(dá)紅外檢測器。特定波長的紅外線被采樣空間中的CO2和H2O吸收，通過計算該波段紅外線衰減程度獲取CO2和H2O的氣體濃度。
儀器新特性
1.精準(zhǔn)的光源和檢測器溫度控制，即使在較大的環(huán)境溫度波動下也能保證測量穩(wěn)定。
2.精密的光學(xué)組件使其在自然環(huán)境下對污染物（如花粉、灰塵等）的敏感度大大降低。
3.特殊光波的藍(lán)寶石防刮鏡片設(shè)計。
4.高性能可控溫?zé)o刷斬光器，確保長期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.WINDMASTER三維超聲風(fēng)速儀
新型的WindMaster 三維超聲風(fēng)速儀是一款精力充沛的儀器，儀器可以進(jìn)行湍流測量、表面能量平衡測量和梯度通量測量。
所有的研究都要依靠精密精準(zhǔn)的測量，風(fēng)速和聲速溫度都是不一致的。
這些條件決定了在進(jìn)行梯度通量測量時需要使用渦動協(xié)方差技術(shù)，Gill的三維超聲風(fēng)速風(fēng)向儀采用了*佳的外形配置和電子技術(shù)處理以*小化流動扭曲和變送器陰影效應(yīng)。Gill承諾對每個傳感器都單獨(dú)在Gill的風(fēng)洞內(nèi)進(jìn)行了測試，從而保證了傳感器的*的性能。WindMaster可以提供20Hz的數(shù)據(jù)輸出頻率，而且還可以提高到32Hz。儀器由鋁和碳化纖維材料構(gòu)成。通過野外試驗(yàn)證明，Gill的傳感器可以測量高大45米/秒的風(fēng)速。
軟件和電子技術(shù)大大提高了改善垂直分辨率和SOS精度。新的電子設(shè)計技術(shù)使得儀器的功耗降至30mA(12VDC).
產(chǎn)品特點(diǎn)：
※ 免維護(hù)
※ 重量輕
※ U, V, W, SOS & 聲速溫度輸出
※ 20Hz 或可選擇32Hz 數(shù)據(jù)頻率
※ 可選擇模擬量輸出或數(shù)字輸出
※應(yīng)用：氣象系統(tǒng)，安全運(yùn)輸，結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測，風(fēng)廓線，海洋研究，風(fēng)渦流測量
WINDMASTER PRO三維超聲風(fēng)速儀
WindMaster Pro具有更加出眾的設(shè)計性能，風(fēng)速量程*大達(dá)到65m/s，支持32Hz高頻采樣測量，能夠在更大的測量范圍內(nèi)為用戶提供更加精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。同時，WindMaster Pro采用不銹鋼材料制造，能夠勝任更加惡劣測量環(huán)境的需要，并具有優(yōu)良的使用壽命。它安裝簡單，維護(hù)方便。
您也可以為其選配模擬輸入/輸出功能和14bit的外接溫度測量（PRT）。其性能可滿足大氣湍流觀測、能量平衡等研究要求?？梢宰鳛闇u動協(xié)方差系統(tǒng)中重要的風(fēng)監(jiān)測單元。
5.參考文獻(xiàn)：
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