觀測(cè)場(chǎng)

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安裝氣象儀器進(jìn)行氣象觀測(cè)的場(chǎng)地。

中文名稱

觀測(cè)場(chǎng)

英文名稱

observation site

定　　義

安裝氣象儀器進(jìn)行氣象觀測(cè)的場(chǎng)地。

應(yīng)用學(xué)科

大氣科學(xué)（一級(jí)學(xué)科），大氣探測(cè)（二級(jí)學(xué)科）

幾乎所有的通量觀測(cè)都是從確定觀測(cè)對(duì)象(生態(tài)系統(tǒng))開始的，然后是尋找合適的森林、草地或農(nóng)田觀測(cè)場(chǎng)所。觀測(cè)場(chǎng)所選擇是一個(gè)重要問題，它關(guān)系到所獲得數(shù)據(jù)的價(jià)值。觀測(cè)工作一旦開始，再移動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)就需要花費(fèi)很大的物力和財(cái)力，也會(huì)浪費(fèi)觀測(cè)研究的時(shí)間，因此觀測(cè)點(diǎn)的選擇確定必須慎重。

通量觀測(cè)理想的場(chǎng)所是地形平坦、植被均質(zhì)分布的下墊面。雖然傾斜坡地和起伏較大的復(fù)雜地形上的通量觀測(cè)也是非常重要的研究課題，但應(yīng)盡可能尋找符合理想條件的觀測(cè)場(chǎng)所。在站點(diǎn)選擇時(shí)，可以利用待選觀測(cè)點(diǎn)(或地域)以往的氣象資料調(diào)査分析盛行風(fēng)的季節(jié)變化。設(shè)置觀測(cè)塔的場(chǎng)所選擇要求在生物活動(dòng)的活躍時(shí)期，盡可能在上風(fēng)側(cè)具有長(zhǎng)的風(fēng)浪區(qū)(fetch)。在風(fēng)的狀況不明時(shí)，可以選擇盡可能大的平坦植被斑塊，在其中央附近建立觀測(cè)塔。同時(shí)還要考慮道路和商用電源的利用條件，過于遠(yuǎn)離可以駛?cè)似嚨牡缆?，不但在設(shè)備安裝、維護(hù)和檢修方面都花費(fèi)大量勞力，也給長(zhǎng)期的觀測(cè)工作帶來諸多不便，難以保證觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

草地和水田的觀測(cè)多使用高度為2～3 m的簡(jiǎn)易的三腳架式的桿，而森林需要建立10～50 m的觀測(cè)塔。觀測(cè)塔大致區(qū)分為三角結(jié)構(gòu)和以腳手架構(gòu)成的矩形結(jié)構(gòu)，分別有拉線式和自立式，其中拉線式的比較經(jīng)濟(jì)。三角型觀測(cè)塔，一般使用耐腐蝕的鍍鋅鋼材，利用塔本身的結(jié)構(gòu)材料作梯子，人工作業(yè)在塔的外側(cè)上下移動(dòng)，而腳手架型觀測(cè)塔則使用設(shè)置在內(nèi)側(cè)的階梯作為人工作業(yè)通道。

為了減少塔對(duì)通量觀測(cè)的影響，最好選擇斷面積小，風(fēng)容易穿過(密閉度小)的結(jié)構(gòu)。然而為了滿足觀測(cè)設(shè)備安裝和維護(hù)、校正等作業(yè)的需要，要在靠近觀測(cè)高度處設(shè)置腳手架(階梯)。若考慮器材搬運(yùn)和安全性，則內(nèi)側(cè)有階梯的觀測(cè)塔更為便利。另外，建設(shè)塔時(shí)必須充分注意不能破壞周圍的植被，防止產(chǎn)生空隙林窗，也應(yīng)注意林床的狀態(tài)，為了保護(hù)土壤和林床植物，最好設(shè)置木道。

觀測(cè)高度要根據(jù)冠層的高度和風(fēng)浪區(qū)的大小來決定。傳感器離開冠層高度越高，影響到觀測(cè)結(jié)果的上風(fēng)側(cè)的地表面積就會(huì)越大，因此需要更長(zhǎng)的風(fēng)浪區(qū)。為了提高通量觀測(cè)的空間代表性，在能夠滿足風(fēng)浪區(qū)要求的前提下，盡可能地提高觀測(cè)高度是比較好的。應(yīng)盡可能避免在冠層附近觀測(cè)，這一點(diǎn)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)的觀測(cè)特別重要。原因是森林粗糙度大，與草地相比對(duì)通量影響的面積狹長(zhǎng)，如果不能正確確定觀測(cè)高度，所觀測(cè)的結(jié)果可能僅僅是測(cè)點(diǎn)附近的特異通量值。

在決定觀測(cè)高度的上限時(shí)，過去一般多采用風(fēng)浪區(qū)與觀測(cè)高度(離冠層平均高度的距離)的比作為指標(biāo)。一般希望這個(gè)比值在3%以下。最近，通量貢獻(xiàn)區(qū)(footprint)分析方法得到了應(yīng)用，據(jù)此已經(jīng)可以大致地評(píng)價(jià)通量觀測(cè)結(jié)果的空1司代表性。所謂通量貢獻(xiàn)區(qū)是表示上風(fēng)向的地表面對(duì)觀測(cè)通量結(jié)果貢獻(xiàn)的權(quán)重系數(shù)，可用無限大的上風(fēng)吹走距離積分表示，則其最大值為1。因此設(shè)定幾個(gè)參數(shù)，事前計(jì)算通量貢獻(xiàn)區(qū)，就可以作為決定觀測(cè)高度時(shí)的重要參考。