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Florida: Sampling the Atmosphere boundary layer
Calculating turbulence fluxes and turbulence kinetic energy
佛羅里達(dá)，采樣大氣邊界層湍流場，計(jì)算湍流通量和湍流動(dòng)能
案例概要
應(yīng)用：機(jī)載IRGASON湍流通量監(jiān)測
地點(diǎn)：邁阿密，佛羅里達(dá)州
產(chǎn)品：IRGASON， CR6
測量要素：風(fēng)、溫度、濕度、CO2濃度等
區(qū)域尺度的地表通量觀測一直是大氣科學(xué)、地理學(xué)、水文學(xué)及生態(tài)等學(xué)科領(lǐng)域研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)，而機(jī)載渦動(dòng)相關(guān)方法有效的解決方法之一，其觀測的空間尺度與陸面過程模式的網(wǎng)格尺度以及遙感影像的像元尺度一致，對(duì)區(qū)域及全球尺度地表通量模擬等研究具有重要意義。
邁阿密大學(xué)的直升機(jī)觀測平臺(tái)（The University of Miami’s Helicopter Observation Platform, HOP）配備了兩套Campbell Scientific 的IRGASON系統(tǒng)，可對(duì)大氣湍流進(jìn)行主動(dòng)采樣，短時(shí)間內(nèi)形成對(duì)湍流在空間上的線性采樣序列，獲取觀測區(qū)域的瞬時(shí)湍流場數(shù)據(jù)。該研究進(jìn)一步提高我們模擬氣候的能力和氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性
兩套IRGASON均安裝于直升機(jī)前端的“機(jī)鼻”處，測量風(fēng)、溫度、空氣濕度、CO2濃度等，計(jì)算區(qū)域尺度的動(dòng)量通量、顯熱通量、潛熱通量、CO2通量等。
此方案面臨的重大挑戰(zhàn)包括：
1）通過飛機(jī)的電力系統(tǒng)為IRGASON供電，需要系統(tǒng)的評(píng)估、測試，并排除潛在的干擾
2）IRGASON的安裝盡量避免飛機(jī)自身所形成的氣流區(qū)域，飛機(jī)自身震動(dòng)，可能影響傳感器性能和數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題。
對(duì)此，Campbell Scientific團(tuán)隊(duì)給出了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆桨福?/span>
通過與高頻慣性系統(tǒng)結(jié)合，獲得與IRGASON同步的位置、速度和姿態(tài)等信息數(shù)據(jù)，用以消除飛機(jī)運(yùn)動(dòng)對(duì)通量數(shù)據(jù)計(jì)算的影響。
結(jié)合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解數(shù)據(jù)處理，可將湍流數(shù)據(jù)與其他干擾數(shù)據(jù)分離開來。
目前HOP正專注于數(shù)據(jù)的收集與處理，以更好地了解大氣和海洋之間的能量和CO2交換。
讓我們一起期待他們的探索和發(fā)現(xiàn)！
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