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開路與閉路渦度相關(guān)系統(tǒng)對森林生態(tài)系統(tǒng)甲烷通量觀測的比較
關(guān)鍵詞：渦度相關(guān)技術(shù) 延遲時間 譜分析 甲烷通量 森林生態(tài)系統(tǒng)
摘要：作為渦度相關(guān)技術(shù)觀測的兩種主要技術(shù)手段,開路(OPEC)和閉路(CPEC)兩種渦度相關(guān)系統(tǒng)在觀測森林生態(tài)系統(tǒng)CH4通量過程中存在較大的不確定性,本研究利用OPEC和CPEC兩種渦度相關(guān)系統(tǒng),對黃河小浪底人工混交林CH4通量進行連續(xù)觀測,選取生長旺季2016年7月24日-8月5日連續(xù)14d數(shù)據(jù),對比兩種觀測系統(tǒng)的功率譜和協(xié)譜,估算閉路渦度相關(guān)系統(tǒng)的延遲時間,并分析其在連續(xù)晴天和連續(xù)雨天的通量觀測結(jié)果。結(jié)果表明:CPEC系統(tǒng)的功率譜和協(xié)譜在所有頻率上與OPEC系統(tǒng)基本一致,在慣性副區(qū)功率譜符合-5/3相似規(guī)律,協(xié)譜符合-4/3相似規(guī)律;以OPEC系統(tǒng)為"準"標準,CPEC系統(tǒng)觀測CH4通量的延遲時間合適流速范圍內(nèi)的5個不同流速(40、37.5、35.5、33.5、31.5L·min-1)分別為4.6、7.7、5.3、10.8和14.3s,平均延遲時間為8~9s;與OPEC觀測系統(tǒng)測定的CH4通量相比,CPEC系統(tǒng)觀測結(jié)果晴天偏低12%;雨天高出32%。OPEC觀測系統(tǒng)適用于晴天CH4通量觀測。經(jīng)校正,消除延遲影響后的CPEC觀測系統(tǒng)可用于測定雨天CH4通量,以彌補OPEC觀測系統(tǒng)缺測的值。兩種系統(tǒng)并行觀測、相互彌補,可望獲得更完整、更高質(zhì)量的CH4通量數(shù)據(jù)。
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