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關于渦度協方差系統“能量平衡不閉合”問題校正方法探討

來源: 發布時間:2019-06-26 15:43:44 點擊數:

LI-COR學術合作邀請:有關渦度協方差系統“能量平衡不閉合”問題校正方法的探討
 
使用渦動協方差技術可對生態系統的感熱(H)和潛熱(LE)通量進行估算。之后這兩個變量可被用于能量平衡(Energy Balance)分析。研究發現,地表能量平衡不閉合現象(Non‐Closure of the Surface Energy Balance)普遍存在。

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目前,對于該問題的成因和解決方法尚無定論。其中,被廣為接受的觀點是:渦度協方差系統對于一些天氣尺度的感熱和潛熱傳輸過程存在“測不到”的情況,從而導致了能量平衡不閉合現象的發生。
 
基于這種假設,在過去幾年間,研究者們提出了幾種用于校正感熱和潛熱通量的方法。其中,來自德國卡爾斯魯厄理工學院(Karlsruhe Institute of Technology,KIT)的Matthias Mauder博士及其團隊在這方面的研究工作尤為突出。這些方法的差異主要體現在殘余能量(Residual Energy)在感熱和潛熱之間應如何劃分這個問題上。由于缺乏感熱和潛熱的獨立測量數據,很難對這些校正方法的優劣進行評估。
 
Matthias Mauder博士及其團隊與美國LI-COR公司開展了深入合作,在Tovi軟件中嵌入了四種修正方法,分別是:Mauder等(2013);Charuchittipan等(2014)以及由De Roo等人提出的兩種方法(2018)。
 
我們的目標是對上述所提到的修正方法進行深入評估。如果您對此研究感興趣,熱切歡迎您的加入!希望您具備如下條件:
 
  • 用于能量平衡分析的數據量超過一個月,如果有一年或更長時間序列的數據更佳;
 
  • 臺站上同步進行了輻射和土壤熱通量的數據測量;
 
  • 有獨立的方法評估校正的效果,例如:蒸滲儀得到的蒸發散數據;受水分平衡限制的潛熱估算;陸地表面模型或基于物理的水文氣象模型。
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為了保證不同站點通量數據的一致性,希望您首先使用EddyPro軟件對通量原始數據進行初步分析,計算感熱和潛熱;繼而使用Tovi軟件執行數據質量篩選,用Tovi軟件中提供的4種方法對數據進行校正。
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我們的目標是通過這種研究合作,比較各種能量平衡不閉合校正方法的優劣,進而合作發表論文。
 
如果您對此感興趣,或有任何疑問,請和美國LI-COR公司渦度協方差工作組Dave Johnson聯系,他的聯系方式是[email protected],請隨信簡要介紹一下您所屬臺站的基本情況。
 
期待您的來信!
 
LI-COR公司渦度協方差工作組 敬上

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