Измерения CO₂ Fluxes на неидеальных сайтах Эдди Ковариантки

В настоящее время наиболее часто используемый метод в атмосфере-земля экосистемы двуокиси углерода (CO₂) обмен исследований является eddy covariance (EC) техника¹. Метод ЕК используется десятилетиями, а исчерпывающие описания вопросов, касающихся всехметодологических, технических и практических аспектов, уже опубликованы 2,^3,4. По сравнению с другими методами, используемыми для аналогичных целей, метод ЕС позволяет получать пространственно и временно усредненные чистые потоки CO₂ от автоматических, точечных измерений, которые учитывают вклад всех элементов в сложных экосистемы, вместо трудоемких, ручные измерения (например, камерные методы) или требование взятия многих образцов¹.

Среди наземных экосистем леса играют наиболее значительную роль в цикле C, и многие научные мероприятия были сосредоточены на изучении их цикла CO 2, хранения углерода в древесной биомассе и их взаимоотношений с изменением климатических условий как прямое измерение, так и моделирование⁵. Многие сайты ЕС, в том числе один из самых длинных записей потока⁶, были созданы выше различных типов лесов⁷. Как правило, местоположение участка тщательно подбиралось до начала измерений с целью самой однородной и самой большой возможной области. Хотя, в нарушенных лесных участков, таких как ветропарки, количество ec измерительных станций по-прежнему недостаточно^8,9,10. Одной из причин этого являются материально-технические трудности в измерении установки сайта и, прежде всего, небольшое число внезапно появляющихся мест. Для того, чтобы получить наиболее информативные результаты в районах ветра, очень важно, чтобы начать как можно скорее после такого случайного события, которое может вызвать дополнительные проблемы. В отличие от нетронутых лесных участков, измерения ЕС на участках ветромета являются более сложными и могут отклоняться от уже установленных процедур^3. Поскольку некоторые экстремальные явления ветра создают пространственно ограниченные области, существует необходимость в продуманном местоположении станции измерения и тщательной обработке данных, чтобы получить как можно больше надежных значений потока, насколько это возможно. Аналогичные трудности в применении метода ЕС имели место (например, завершение исследований, выполненных над длинным, но узким озером), где измеренные потоки CO₂ требовали строгой фильтрации данных^11,12 для того, чтобы гарантировать их пространственной репрезентативности.

Таким образом, представленный протокол является примером использования метода ЕС в нетипичных местах, предназначенных не только для ветровых зон, но и для всех других видов короткой растительности с ограниченной площадью (например, пахотные угодья, расположенные между более высокими типами растительности). Самым большим преимуществом предлагаемой методологии является общее описание сложных процедур, требующих углубленных знаний, от выбора местоположения и приборов, установленных до окончательного результата: полный набор данных высококачественного CO₂ Потоков. Технической новизной измерительного протокола является использование уникальной базовой конструкции для размещения системы ЕС (например, штатив с определенной высотой, которая является «мини-башней» с регулируемой, электрически управляемой мачты, что позволяет изменить конечную высоту датчиков в соответствии с индивидуальными потребностями).