?
概覽
EasyFluxTM-DL是Campbell基于CRBasic語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的用戶可免費(fèi)下載的實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)處理程序，它可以輸出Campbell開(kāi)路式渦度協(xié)方差測(cè)量系統(tǒng)（EC）經(jīng)過(guò)完全修正后的CO2通量、潛熱（水汽）通量、顯熱通量以及動(dòng)量通量。它利用科技文獻(xiàn)普遍使用的修正方法，處理原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并得到最終的通量結(jié)果。
在EasyFluxTM-DL面世之前，Campbell數(shù)據(jù)采集器渦度協(xié)方差程序只能粗略地估算各通量值，用戶需要使用PC版的通量后處理軟件來(lái)計(jì)算完全修正的通量結(jié)果。現(xiàn)在，數(shù)據(jù)采集器運(yùn)行EasyFluxTM-DL程序，在每一個(gè)平均周期結(jié)束之后，就能在線輸出完全修正的各通量值。
EasyFluxTM-DL已經(jīng)在多個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試，涵蓋了多種環(huán)境條件，包括灌溉苜蓿地、草原、玉米、開(kāi)闊水域、森林和沙漠。測(cè)試結(jié)果與使用傳統(tǒng)的PC版應(yīng)用軟件得到的通量一致。
?
優(yōu)點(diǎn)及特征：
1.?無(wú)需花費(fèi)大量精力后處理龐大的原始時(shí)間序列數(shù)據(jù)，即可快速獲取最終的通量結(jié)果；
2. 生成的通量輸出表格比時(shí)間序列表格小，這樣用戶就能夠通過(guò)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電臺(tái)或其它低帶寬遠(yuǎn)程通訊手段來(lái)頻繁下載通量數(shù)據(jù)；
3.?可以在網(wǎng)頁(yè)的下載區(qū)免費(fèi)查看并下載；
4. 與通過(guò)PC后處理軟件得到的通量相匹配（假設(shè)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相同的過(guò)濾方式，并選擇相同的修正步驟）；
5.?節(jié)省在移動(dòng)媒體上高頻時(shí)序重算的時(shí)間；
6.?包含數(shù)據(jù)質(zhì)量診斷和足跡評(píng)估；
7. 將未修正數(shù)值和中間處理數(shù)值輸出到審計(jì)數(shù)據(jù)表格，用于詳細(xì)的數(shù)據(jù)檢視；
8. 提供美國(guó)通量網(wǎng)格式的全處理數(shù)據(jù)，適用于CR6數(shù)據(jù)采集器。
?
支持的儀器及傳感器：
要求：
? ? ? ?IRGASON一體式開(kāi)路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風(fēng)速儀
? ? ? ?EC150開(kāi)路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風(fēng)速儀
? ? ? ?CR6數(shù)據(jù)采集器（帶CDM-A116擴(kuò)展板以容納能量平衡傳感器）和CR3000數(shù)據(jù)采集器
? ? ? ?NL115，NL116，或者CFM100?（僅CR3000）
? ? ? ?CFMC2G，27158 （2 GB），33288 （8 GB） microSD Flash SLCMemory Card （僅CR6），CFMC16GCompactFlash card （僅CR3000）?
可選：
? ? ? ?連接能量平衡傳感器的CDM-A116模塊
? ? ? ?FW0 5、FW1或FW3細(xì)絲熱電偶
? ? ? ?HC2S3或HMP155A空氣溫濕度
? ? ? ?CNR4、NR01或NR-LITE2凈輻射儀
? ? ? ?CS300或LI200RX總輻射計(jì)
? ? ? ?LI190SB光量子傳感器
? ? ? ?SI-111紅外溫度傳感器
? ? ? ?TE525MM翻斗式雨量筒
? ? ? ?TCAV土壤平均溫度探頭（數(shù)量可多達(dá)2個(gè)）
? ? ? ?CS616或CS650土壤含水量探頭（數(shù)量可多達(dá)?2?個(gè)）
? ? ? ?HFP01或HFP01SC土壤熱通量板（數(shù)量可多達(dá)?4?個(gè)）
? ? ? ?GPS（在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)時(shí)間統(tǒng)一）
?
*如使用者需要不同的傳感器組合，可由自己或我們工程師改變以上配置，并對(duì)程序進(jìn)行相應(yīng)的修改，以滿足多變要求。
圖 1. 在某玉米地上方應(yīng)用EasyFlux-DL計(jì)算得到完全修正的通量
?
細(xì)節(jié)描述：
根據(jù)用戶自定義的時(shí)間間隔（例如30分鐘）提供完全修正的CO2通量、潛熱（水汽）通量、顯熱通量輸出。同時(shí)也可以輸出許多其他變量，例如大氣的性質(zhì)、儀器診斷信息、能量平衡和生物傳感器信息。對(duì)于同一組數(shù)據(jù)，EasyFluxTM-DL的在線處理結(jié)果與其他的后處理軟件數(shù)據(jù)有良好的一致性。
?
主要修正及處理步驟如下：
? ? ? ? 野點(diǎn)去除和過(guò)濾10 Hz原始數(shù)據(jù)：綜合使用三維超聲風(fēng)速儀和氣體分析儀的診斷值、信號(hào)強(qiáng)度和測(cè)量閾值。
? ? ? ? 坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)：可選兩次旋轉(zhuǎn)?(Tanner and Thurtell, 1969)，或平面擬合(Wilczak,2001)
? ? ? ? 變量同步：通過(guò)計(jì)算CO2和H2O通量的最大值來(lái)把CO2和H2O測(cè)值與三維風(fēng)速測(cè)值分別進(jìn)行同步(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012)，并加入額外約束來(lái)保證同步使其合理。
? ? ? ? 頻譜修正：使用普遍使用的頻譜修正方法，包括協(xié)譜訂正(Moore, 1986; Dijk, 2002; Moncrieff et al, 1989)、傳輸函數(shù)用于時(shí)段平均訂正(Kaimal et al, 1989)、測(cè)量路徑/體積平均(Moore 1986; Moncrieff et al, 1997; Foken et al, 2012; Dijk, 2002)、時(shí)間常數(shù)(Montgomery, 1947; Shapland et al, 2014; Geankoplis, 1993)?以及傳感器空間分離訂正(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012)SND?修正：應(yīng)用改進(jìn)的SND訂正方法(Schotanus et al.,1983)，并遵循Van Dijk (2002)所列出的完成方案概要，從超聲顯熱通量推導(dǎo)顯熱通量。另外，如果使用了我們所提供的FW05、FW1或FW3，也可從之計(jì)算得到直接測(cè)得的完全修正的顯熱通量。
? ? ? ? 空氣密度波動(dòng)修正：應(yīng)用?WPL方程?(Webb et al., 1980)
? ? ? ? 數(shù)據(jù)質(zhì)量分級(jí)：依據(jù)?Foken et al (2012)，綜合穩(wěn)態(tài)條件、下墊面湍流特征值和風(fēng)向來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)質(zhì)量分級(jí)。
? ? ? ? 足跡評(píng)估：使用Kljun et al.(2004)或Kormann and Meixner(2001)來(lái)計(jì)算足跡特征。
? ? ? ? 能量閉合：如果使用了能量平衡傳感器，可以通過(guò)綜合能量平衡測(cè)量、修正的顯熱通量和潛熱通量來(lái)計(jì)算能量閉合度。
? ? ? ? 超聲陰影修正為可選項(xiàng)
? ? ? ? CO2修正：CO2的光譜修正采用的溫度高頻為默認(rèn)值，非高頻為可選項(xiàng)。CO2值的修正采用的溫度都會(huì)同時(shí)記錄測(cè)量頻率
圖2：使用EasyFlux-DL和EddyPro (LI-COR, Inc., Lincoln, NE)得到的玉米地上方的CO2通量對(duì)比曲線，兩者對(duì)原始數(shù)據(jù)應(yīng)用了相似的診斷值和野點(diǎn)去除過(guò)濾方法。圖中數(shù)據(jù)取自兩種軟件計(jì)算得到的半小時(shí)通量值（8月份，連續(xù)4天觀測(cè)）?
???
?圖3：由EasyFlux-DL計(jì)算得到的修正后的CO2通量值與未修正的CO2通量值相比較，站點(diǎn)在灌溉的苜蓿地（在苜蓿收割之后不久觀測(cè)，數(shù)據(jù)持續(xù)一周）。
?