1.概述：

涡动观测系统，采用涡动协方差原理，是一种微气象学的测量方法，利用快速响应的传感器来测量大气—下垫面间的物质交换和能量交换。是一种直接测算通量的标准方法,是测定生态系统物质、能量交换通量的关键技术。由于测量方式和原理不同，涡动观测系统分为开路涡动观测系统和闭路涡动观测系统。

涡动观测系统可以测量能量通量（显热通量、潜热通量、动量通量）和物质通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空气动力学参数等,主要应用于边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分等物质收支等众多领域。

通量观测适用于森林、草地、农田、沙漠、城市、水域等各种下垫面环境，被广泛应用于中科院、林科院、、及各科研领域对区域碳、水循环过程的研究；做为测算生态系统与大气间物质和能量交换信息的有效手段，为分析地圈-生物圈-大气圈的相互作用提供重要的数据基础，为大尺度、长期和连续的科学研究提供支撑。

2.测量原理：

涡动通量观测系统主要有三维风速及气体密度高频测定单元、供电单元、数据采集单元组成。三维风速及气体密度高频测定单元用来测量三维风速（Ux、Uy、Uz）、虚温（Ts）、气体密度（CO2和H2O）。数据采集、存储及传输单元是核心采集处理单元，采集气体分析仪输出的浓度数据（CO2和H2O）、三维超声风速仪输出的三维风数据（Ux，Uy，Uz），超声虚温数据（Ts）、声速（c）以及系统中其它辅助观测数据，并将原始10HZ数据存储到CF卡中；同时对原始数据做在线通量全修正计算，直接输出可用于科研目的的高质量通量数据，并将通量数据存储到CF卡中。另外可将数据通过有线/无线的方式远程发送至数据中心。

IRGASON一体式开路涡动相关

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，温度范围的订正。

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。

4.参考文献：

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