البروتوكول هو وصف خطوة بخطوة لإعداد موقع التباين المشترك والأداء القياسات من الصفر ، والتي يمكن تطبيقها بنجاح في النظم الإيكولوجية المحدودة مكانيا. ونعتقد أن البروتوكول يسهل إدراك ضرورة الوفاء بمتطلبات صارمة. يمكن تطبيق تقنية التغايرية بشكل مرضي أيضا في مواقع غير مثالية.
بمجرد تقديمه في شكل مرئي ، يمكن استخدام البروتوكول كخيار أول وسهل نسبيًا لغير المتخصصين الذين أجبروا أو يرغبون في استخدام تقنية التباين المشترك. للبدء، على خريطة الارتفاع، اختر موقع قياس في التضاريس المتجانسة نسبيا ومسطحة لتلبية المتطلبات الأساسية لطريقة EC. حدد موقعًا بدون عوائق وتأكد من أن المنطقة التي سيتم فحصها تمتد في كل اتجاه على الأقل 100 ضعف ارتفاع جهاز الاستشعار الذي سيتم وضعه.
في الموقع، استخدم مقياساً لقياس الهواء لدراسة اتجاهات الرياح السائدة لمدة عام واحد أو تحليل البيانات من أقرب محطة أرصاد الجوية. تحديد أي نظام EC لاستخدامه. افتح محلل الغاز تحت الأحمر المسار مع انخفاض استهلاك الطاقة أو محلل مسار مغلق مع أنبوب المداومة قصيرة إذا لم تكن هناك قيود على إمدادات الطاقة أو إذا كان في بيئات قاسية.
في الموقع ، ووضع ترايبود مع عمود عمودي لتركيب نظام الجماعة الأوروبية على القمة. ضع محلل الغاز بالأشعة تحت الحمراء ومقياس التسارع الصوتي ثلاثي الأبعاد بالقرب من بعضهما البعض. ضع مقياس التسارع الصوتي في وضع عمودي تمامًا.
إمالة محلل الغاز قليلا للسماح لمياه الأمطار لتشغيل قبالة بسهولة. رفع الصكوك إلى ارتفاع ضعف ارتفاع المظلة من سطح التربة وعلى الأقل متر ونصف إلى مترين فوق الجزء العلوي من المظلة. تجنب تركيب أي عناصر غير ضرورية قريبة من نظام الجماعة الأوروبية، والتي يمكن أن تشوه تدفق الهواء.
ولمزيد من التحليل الحسابي والتدفقي، قم بقياس بعض المتغيرات المساعدة في نفس الوقت، بما في ذلك على الأقل درجة حرارة الهواء والتربة، والرطوبة النسبية للهواء، وكثافة تدفق الفوتون الضوئي، والإشعاع الشمسي الوارد، وهطول الأمطار. لحساب تدفق ثاني أكسيد الكربون، استخدم البرمجيات الحرة المتاحة تجاريا EddyPro التي تشمل تطبيقات التصحيح لحساب تدفق EC. أولاً، قم بإنشاء مشروع جديد ثم في علامة التبويب معلومات المشروع تحديد تنسيق ملف البيانات الأولية واختيار ملف بيانات التعريف.
انتقل إلى علامة التبويب معلومات تدفق، واختيار مجموعة البيانات ودلائل الإخراج، وتحديد تنسيق اسم الملف الخام، والتحقق من قائمة العناصر لحساب تدفق. ثم انتقل إلى علامة التبويب خيارات المعالجة واختر إعدادات معالجة البيانات الأولية. اختيار طريقة التناوب لتصحيح قياسات مقياس التسارع، والذي يسمح المحاسبة عن أي محاذاة من مقياس الصوت مع ما يتعلق تبسيط الرياح المحلية.
ضع علامة على أول نهج تناسب غير مُعَد للمواقع غير المتجانسة غير المُتجانَسة. اختر نوع نهج الإشارات 012. حدد طريقة البصمة المفضلة لمنطقة التأثير على التدفقات المقاسة.
ترك كافة الإعدادات الأخرى دون تغيير. انقر فوق تشغيل في الوضع المتقدم لبدء حسابات تدفق في نهاية المطاف. إنشاء جدول بيانات يحتوي على النتائج من برنامج حساب التدفق والقياسات المساعدة.
استخدم أدوات التصفية في جدول البيانات لتصفية تدفقات ثاني أكسيد الكربون التي يتم قياسها أثناء الظروف الجوية غير المواتية وأعطال الأجهزة. بالنسبة لمحلل المسار المغلق، تحقق من متوسط قيمة قوة الإشارة. ثم، وضع علامة على جميع التدفقات التي تم قياسها باستخدام ASS أقل من عتبة 60٪ المقترحة في دليل الأداة.
تخلص من التدفقات التي تم قياسها خلال أي أحداث مطرية مع P أكبر من أو يساوي 0.1 ملليمتر. لحساب الظروف غير الملائمة لتطبيق أسلوب التباين المشترك eddy، تجاهل بيانات التدفق مع جودة رديئة وجود قيم ثاني أكسيد الكربون التي لها علامة أكبر من واحد في ملف النتائج الشائعة. استخدم مؤشر الفترة الليلية، الذي يساوي الصفراً أثناء النهار، والمعطى في ملف الإخراج لتصفية قيم تدفق ثاني أكسيد الكربون التي تقاس في الليل.
رسم تدفق ثاني أكسيد الكربون ليلا مقابل قيم سرعة الاحتكاك المقابلة والعثور على قيمة U-star التي توقفت هذه التدفقات زيادة. وضع علامة على القيمة التي تم الحصول عليها كعتبة سرعة الاحتكاك لاستخدامها كمقياس لظروف الاضطراب غير الكافية. تخلص من مجموعة البيانات من جميع تدفقات ثاني أكسيد الكربون التي لها قيمة نجمة U أقل من العتبة ، مما يشير إلى اضطراب غير كاف.
الآن، مؤامرة ارتفعت الرياح على خريطة المنطقة التحقيق للقيود التمثيل المكاني تدفق. وفقا لتقدير آثار أقدام متكاملة عبر الرياح، واختيار 70٪ كاحتمالات لمواقع محدودة مكانيا لاستخدامها لمزيد من التحليل. بعد ذلك ، توجه خريطة وارتفعت الرياح بنفس الطريقة واستخدام الاتجاه الشمالي كمؤشر ، تحقق مما إذا كان أي اتجاه في منطقة الاهتمام يحتوي على عقبات ، على سبيل المثال ، أنواع أخرى من النظم الإيكولوجية ، ووضع علامة عليها على أنها ليست تمثيلية.
اختر قطاعات اتجاه الرياح وقيم البصمة الأكثر تمثيلاً لموقع القياس، وتحقق من البعد، وحدد الحد الأقصى للطول. تصفية قيم التدفق التي لا تفي بكلا المتطلبات. لتنفيذ سد الفجوة لبيانات ثاني أكسيد الكربون، اختر طريقة سد فجوة تدفق ثاني أكسيد الكربون التي تم فحصها بالجودة والتقسيم إلى امتصاص وتنفّس من ثلاث مجموعات أساسية: النهج القائم على المعالجة، والأساليب الإحصائية، واستخدام الشبكات العصبية.
وأضعف نقطة في البروتوكول هي وصف تقسيم سد الفجوة وتدفقها لأن الأساليب المقترحة قد تم تطويرها بشكل فردي من قبل أخصائيين آخرين ولم تنفذ هنا إلا كتقنيات مقترحة. ومن أمثلة النهج القائم على العمليات شبكة البحوث في مجال التدفقات الكندية. لسد الثغرات، ليس فقط في ثاني أكسيد الكربون ولكن أيضا قيم EasyFlux الأخرى، مثل الحرارة المعقولة والكامنة، وكذلك في عناصر الأرصاد الجوية الهامة، استخدم أداة REddyProc عبر الإنترنت، والتي تتوفر أيضًا كحزمة برامج R.
بعد ذلك، في برامج R، على سبيل المثال، حساب المجاميع اليومية والشهرية والسنوية لجميع تدفقات ثاني أكسيد الكربون المليئة بالثغرات، بما في ذلك صافي إنتاج النظام الإيكولوجي، وإجمالي إنتاج النظام الإيكولوجي، وتنفس النظم الإيكولوجية. تُظهر قطعة الأرض التي تظهر على خلفية منطقة موقع TLEN 1 المضلعات المظللة باللون الأزرق لاتجاه الرياح المختار والمضلعات المظللة باللون الأحمر داخلها كقطاعات دائرة يبلغ نصف قطرها 200 متر، مما يمثل أقصى حد مقبول لبصمات الجريان. ويبين هذا الشكل نتائج إجراء التصفية على سبيل المثال لسنة واحدة من قياسات تدفقات صافي إنتاج النظام الإيكولوجي من موقع رمي الرياح TLEN 1.
وقد تم التخلص من أقل عدد من نقاط البيانات بسبب الظروف الجوية غير المواتية وأعطال الأجهزة. وفي حين أن الجزء الأخير من بروتوكول ضمان الجودة، بالنظر إلى القيود المفروضة على التمثيل المكاني للتدفق، لم يسفر عن تغطية نهائية للبيانات إلا بنسبة 1/3 من جميع تدفقات إنتاج النظام الإيكولوجي الصافي الخام التي تقاس من قبل الجماعة الأوروبية. وتبين العلاقة بين صافي تدفقات إنتاج النظم الإيكولوجية، والفجوة التي تم سدها بالنسبة للطريقة القائمة على العمليات، والنهج الإحصائي، تراجعاً خطياً بسيطاً، مما يشير إلى أن كلا التقنيتين يمكن مقارنتها بشكل عام وبالتالي يمكن استخدامهما لسد فجوة التدفقات الصافية في إنتاج النظم الإيكولوجية. وباستخدام هاتين الطريقتين، تم الحصول أيضاً على مجاميع تدفق التنفس اليومي للنظام الإيكولوجي من إجراء التقسيم.
يجب أن نتذكر أن إحدى الخطوات الحاسمة في تصفية البيانات ومراقبة الجودة في المواقع غير المثالية هي تقييم التمثيل المكاني للتدفقات المقاسة.
