開路渦度相關係統(OPEC)主要由開路式的二氧化碳/水汽分析儀(如LI-7500,Li-Cr公司，Lincoln NE)、三維超聲風速計與數據採集系統構成，以測定高頻率回響為主要優勢，結構簡單，便於安裝和調試，不需要觀測人員過多的現場維護和標定，但是在觀測過程中容易受降雨等外界環境的干擾，對於經常降雨或者顯熱通量比較大的觀測站點的長期連續觀測會面臨許多問題。開路式氣體分析儀不能實現二氧化碳濃度測定過程中的自動校正，所以不適宜進行精度較高的二氧化碳濃度觀測。
基本介紹
- 中文名：通量測定開閉路系統
- 外文名：Flux measurement open and closed circuit system
- 系統1：開路渦度相關係統
- 系統2：閉路渦度相關係統
- 對比觀測：安裝在同一高度
- 校正：檢查系統的高頻回響特性等
閉路渦度相關係統,開路和閉路系統對比校驗,套用,
閉路渦度相關係統
閉路渦度相關係統(CPEC)由閉路型二氧化碳/水汽分析儀(如LI-6262和LI-7000(LiCor公司，tincoln NE)、三維超聲風速計與數據採集系統所組成。此外還需要配置空氣取樣自動控制系統、大功率抽氣泵和二氧化碳濃度自動校正系統等輔助設備，系統結構複雜，需要專業性的技術人員現場維護和校正。用CPEC系統進行觀測時，氣體樣品必須通過
抽氣管道才能進人到樣品室內，這樣就會發生二氧化碳/水汽分析儀測定氣體濃度與超聲風速計測定風速在時間上的滯後，以及因管道質地、設定、清潔維護等因素的影響可能造成高頻損失。這些是閉路渦度相關係統測定結果不確定性的重要來源，需要通過與開路渦度相關係統(OPEC)的平行觀測比較、功率譜和協譜分析等技術來確定正確的校正參數和評價系統性能對通量計算的影響。
閉路系統可以將分析儀放置在可以調控溫度的地方，所以受天氣的影響較小，性能相對比較穩定。另外，因為閉路系統中設定了二氧化碳濃度自動校正系統，可以在某種精度水平下連續測定大氣的二氧化碳濃度的絕對值。但是，該系統對二氧化碳濃度測定精度要比常用的大氣二氧化碳背景濃度變化測定系統相差一個量級以上，所以其測定值的精度僅可以滿足用於計算群落內二氧化碳儲存量變化的要求。
開路和閉路系統對比校驗
在開始長期定位觀測之初，需要將開路系統與閉路系統並列安裝在同一高度，開展兩個系統的對比校驗，比較兩者的觀測結果是很有意義的工作。第一，對於閉路系統來說，可以檢查系統的高頻回響特性，以估算高頻域的通量損失量。第二，對於開路系統來說，通過將低頻域水汽和二氧化碳濃度脈動值與閉路系統的比較，可以確認輸出信號的絕對值和時間的穩定性，第三，根據以前的研究，在天氣狀況好、二氧化碳/水汽通量大的條件下，開路系統與閉路系統所測得的通量結果大約一致，但應該如何去掉降水中發生的異常值，降水中和降水之後的數據可信程度如何，需要通過兩個系統進行對比觀測研究。
套用
近來，將開路和閉路系統組合起來進行聯合觀測的方法開始得到套用。中國陸地生態系統通量觀測研究網路(CHInaFLUX)的千煙州和長白山觀測站便採用了這種方法。這種方法是開路和閉路系統共用一台超聲風速計，不僅可以降低成本，而且保證了兩套系統觀測高度、部位和觀測時間的同步性，為兩者的對比和數據相互驗證提供了更為一致的客觀條件。
