一體式開路渦動能量閉合校驗系統

1.能量平衡系統

能量平衡閉合狀況作為通量觀測數據評價的一個重要參考指標，所有地氣交換模式都基于能量和物質平衡基本原理。近地面可利用能量，即凈輻射（Ｒｎ）與土壤熱通量（Ｇ）之差（有時還考慮植被冠層熱儲存Ｓ等），應當與所分配的感熱通量（Ｈ）和潛熱通量（λＥ，Ｅ為蒸散量，λ為汽化潛熱）之和相等。

能量平衡所需測量的指標可以和渦動協方差系統上乘結合在一起，所有數據的采集由同一套數據采集單元來完成，從而保證系統的完整性和所有數據的同步性，極大地方便了后續的數據處理過程。

能量平衡系統配置：

數據采集系統

高精度儀器探頭：一體式渦動IRGASON，高精度四分量凈輻射表，土壤熱通量板，土壤水分，土壤熱平衡探頭（TCAV），表面溫度傳感器等；

機箱，支架，供電系統等

*能量的閉合度很大程度取決于選用儀器的測量精度和穩定性，我們選配的探頭根據多年來國內科研用戶的使用情況篩選而來，具有較高的精度和良好的穩定性

2.一體式渦動相關設備-IRGASON

概要： 

美國坎貝爾公司生產的IRGASON是集成型的開路紅外三維超聲風與CO2/H20分析儀一體式的設備，專為測定渦度相關而設計制造的高精集成型傳感器，也可以同時測定CO2/H20在空氣中的摩爾密度，三維風速和超聲虛溫（聲場溫度）以及大氣壓，空氣溫度指標。

在渦度相關測定中，高頻測量通量的遺漏主要源于紅外氣體分析儀與超聲風速儀的傳統異空測定。這一集成工藝避免了由異空測定引起的高頻通量遺漏。

3.優點與特點：

☆ *的外觀布局緊湊為流線體型。在流體經過傳感器時，對被測流體的空氣動力學影響降到*低。

非加熱，控溫測定。在節能的同時，避免對被測流體的熱力學影響。

同空間測定。紅外氣體分析儀和超聲風速共測同一空間，避免了二個傳感器在異空測定

時的高頻通量遺漏。

☆ 紅外氣體分析儀和超聲風速儀共用一套電子信號處理系統，更好地協調測定時間，并降低耗能，

☆ 由于低能耗，適用于太陽能供電，適合野外環境，節能環保。

☆ 精度高，噪聲低。

IRGASON渦動相關(高精集成型一體式渦動)

*大輸出頻率為50HZ，并具有25HZ測頻帶寬。

光學補償技術，可容忍窗口的輕度污垢。

窗口的斜角設計，避水效果好。

設計與制造工藝適用于嚴酷的自然環境。

更換干燥劑方便快捷。并可對氣壓，溫度范圍進行訂正。

軟件設置多種診斷參數用于發現可疑讀數時進行判定，從而提高數據質量。

與坎貝爾的測控運儲器充分兼容。用測控運儲器可實地完成測定設置，零基點和測幅標

定。

參考文獻：

1.《沙漠地區近地層能量交換特征研究初步評述》-李振杰;何清;艾力·買買提明

2.《吉爾吉斯柯孜爾河上游河谷草場能量閉合分析》-王喜花; 徐俊榮

3.《塔克拉瑪干沙漠腹地地表輻射與能量平衡》-楊帆;王順勝;何清;霍文;楊興華;鄭新倩;;蔡文軍;買買提艾力·買買提依明

4.《黃土高原半干旱草地地表能量通量及閉合率》[J]. 岳平,張強,楊金虎,李宏宇,孫旭映,楊啟國,張建忠.  

5.《青藏高原地面有效輻射變化及其對表層土溫的影響》[J]. 李韌,趙林,丁永建,沈永平,季國良,劉廣岳,杜二計,肖瑤,孫琳嬋,劉楊,石偉. 

6.《黃土高原半干旱區陸面溫度和能量的氣候特征分析》[J]. 孫昭萱,張強.

7.《黑河中上游不同下墊面反照率特征及其影響因子分析》[J]. 孫俊,胡澤勇,荀學義,彭雯,呂斌,徐麗嬌.

8.《沙漠腹地春夏季近地層大氣湍流特征觀測分析》[J]. 繆啟龍,溫雅婷,何清,李蘭蘭,王晶.

9.《敦煌戈壁冬夏季地表輻射與能量平衡特征對比研究》[J]. 劉宏誼,楊興國,張強,王潤元,王勝,王鶴齡

10.《玉米生育期地表能量平衡的多時間尺度特征分析及不平衡原因的探索》[J]. 郭建俠,卞林根,戴長久