由于大氣中通量主要由各類湍流渦旋驅動，其觀測結果對儀器設計極為敏感，即使是很小的測量誤差也會隨著時間的推移而累積，或者在密集的原始數(shù)據(jù)處理步驟中傳播，從而導致通量的最終結果出現(xiàn)偏差。為此，我們整理出了優(yōu)化渦度協(xié)方差站點配置的 3 個關鍵技巧，一起來看下吧。

技巧1：

選擇（最）適配應用場景的開/閉路渦度協(xié)方差系統(tǒng)

傳統(tǒng)開/閉路各自的優(yōu)缺點：

渦旋的大小通常取決于他們離地表的距離，在近地表區(qū)，湍流由高頻小尺寸渦旋主導；開路渦度協(xié)方差傳感器在高頻段的響應性能更優(yōu)，這意味著它能更好地測量小渦旋，因此更適用于農田、原生草原等短冠層生態(tài)系統(tǒng)。而在大尺寸渦旋主導的區(qū)域（比如森林冠層上方），閉路渦度協(xié)方差系統(tǒng)則是更理想的選擇。

Campbell方案：CPEC310的渦旋過濾（專）利技術和自動零點和跨度校正功能保證了系統(tǒng)在復雜環(huán)境條件下的長期穩(wěn)定運行，同時采用5.9ml 小采樣腔室技術，使系統(tǒng)相比傳統(tǒng)閉路系統(tǒng)擁有更高的頻率響應（截止頻率4.3Hz）。這使其能夠在滿足絕大部分的場景應用的同時承擔更多艱難的任務。

技巧2：

實現(xiàn)渦度協(xié)方差觀測的真正時序精度

渦度協(xié)方差法的核心是衡量兩個物理量——垂直風速與標量（溫度和氣體濃度）的協(xié)同變化關系，非同步觀測會低估協(xié)方差值，進而導致通量估算結果偏小，最終產(chǎn)生不準確的數(shù)據(jù)。

使用共用一套電子元件的超聲風速儀與氣體分析儀，或選用內置時鐘可通過（全）球定位系統(tǒng)（GPS）等時間標準持續(xù)校準的儀器，這兩種方式可以從本質上保證觀測的同步性。

Campbell方案：IRGASON采用紅外氣體分析儀與超聲風速儀集于一體的（專）利設計，共測同一空間，避免了兩個傳感器在異空測定時的高頻通量損失，同時共用一套電子信號處理系統(tǒng)，更好地協(xié)調測定時間，無需校正時間延遲，極大地保證了觀測的同步性。

技巧3：

采用水平對稱傳感器，（最）大限度減少流場畸變

渦度協(xié)方差傳感器的核心功能是測量湍流。當傳感器部署在野外時，其自身存在會不可避免地影響風場——包括平均氣流和湍流流動。更優(yōu)的野外安裝效果，離不開更合理的傳感器設計——水平對稱設計能讓氣流在儀器上下對稱分布，抵消幾何結構引發(fā)的畸變（Wyngaard, 1988），保障湍流測量精準。

Campbell方案：CSAT3B超聲風速儀采用符合空氣動力學的結構設計，搭配專屬定向支架，（最）大程度降低設備對湍流場的影響。其高精度的測量使得CSAT3B成為研究湍流運動和渦動相關研究的理想儀器。