一体式开路涡动能量闭合校验系统

1.能量平衡系统

能量平衡闭合状况作为通量观测数据评价的一个重要参考指标，所有地气交换模式都基于能量和物质平衡基本原理。近地面可利用能量，即净辐射（Ｒｎ）与土壤热通量（Ｇ）之差（有时还考虑植被冠层热储存Ｓ等），应当与所分配的感热通量（Ｈ）和潜热通量（λＥ，Ｅ为蒸散量，λ为汽化潜热）之和相等。

能量平衡所需测量的指标可以和涡动协方差系统上乘结合在一起，所有数据的采集由同一套数据采集单元来完成，从而保证系统的完整性和所有数据的同步性，极大地方便了后续的数据处理过程。

能量平衡系统配置：

数据采集系统

高精度仪器探头：一体式涡动IRGASON，高精度四分量净辐射表，土壤热通量板，土壤水分，土壤热平衡探头（TCAV），表面温度传感器等；

机箱，支架，供电系统等

*能量的闭合度很大程度取决于选用仪器的测量精度和稳定性，我们选配的探头根据多年来国内科研用户的使用情况筛选而来，具有较高的精度和良好的稳定性

2.一体式涡动相关设备-IRGASON

概要： 

美国坎贝尔公司生产的IRGASON是集成型的开路红外三维超声风与CO2/H20分析仪一体式的设备，专为测定涡度相关而设计制造的高精集成型传感器，也可以同时测定CO2/H20在空气中的摩尔密度，三维风速和超声虚温（声场温度）以及大气压，空气温度指标。

在涡度相关测定中，高频测量通量的遗漏主要源于红外气体分析仪与超声风速仪的传统异空测定。这一集成工艺避免了由异空测定引起的高频通量遗漏。

3.优点与特点：

☆ 的外观布局紧凑为流线体型。在流体经过传感器时，对被测流体的空气动力学影响降到*低。

非加热，控温测定。在节能的同时，避免对被测流体的热力学影响。

同空间测定。红外气体分析仪和超声风速共测同一空间，避免了二个传感器在异空测定

时的高频通量遗漏。

☆ 红外气体分析仪和超声风速仪共用一套电子信号处理系统，更好地协调测定时间，并降低耗能，

☆ 由于低能耗，适用于太阳能供电，适合野外环境，节能环保。

☆ 精度高，噪声低。

IRGASON涡动相关(高精集成型一体式涡动)

*大输出频率为50HZ，并具有25HZ测频带宽。

光学补偿技术，可容忍窗口的轻度污垢。

窗口的斜角设计，避水效果好。

设计与制造工艺适用于严酷的自然环境。

更换干燥剂方便快捷。并可对气压，温度范围进行订正。

软件设置多种诊断参数用于发现可疑读数时进行判定，从而提高数据质量。

与坎贝尔的测控运储器充分兼容。用测控运储器可实地完成测定设置，零基点和测幅标

定。

参考文献：

1.《沙漠地区近地层能量交换特征研究初步评述》-李振杰;何清;艾力·买买提明

2.《吉尔吉斯柯孜尔河上游河谷草场能量闭合分析》-王喜花; 徐俊荣

3.《塔克拉玛干沙漠腹地地表辐射与能量平衡》-杨帆;王顺胜;何清;霍文;杨兴华;郑新倩;;蔡文军;买买提艾力·买买提依明

4.《黄土高原半干旱草地地表能量通量及闭合率》[J]. 岳平,张强,杨金虎,李宏宇,孙旭映,杨启国,张建忠.  

5.《青藏高原地面有效辐射变化及其对表层土温的影响》[J]. 李韧,赵林,丁永建,沈永平,季国良,刘广岳,杜二计,肖瑶,孙琳婵,刘杨,石伟. 

6.《黄土高原半干旱区陆面温度和能量的气候特征分析》[J]. 孙昭萱,张强.

7.《黑河中上游不同下垫面反照率特征及其影响因子分析》[J]. 孙俊,胡泽勇,荀学义,彭雯,吕斌,徐丽娇.

8.《沙漠腹地春夏季近地层大气湍流特征观测分析》[J]. 缪启龙,温雅婷,何清,李兰兰,王晶.

9.《敦煌戈壁冬夏季地表辐射与能量平衡特征对比研究》[J]. 刘宏谊,杨兴国,张强,王润元,王胜,王鹤龄

10.《玉米生育期地表能量平衡的多时间尺度特征分析及不平衡原因的探索》[J]. 郭建侠,卞林根,戴长久