Florida: Sampling the Atmosphere boundary layer

Calculating turbulence fluxes and turbulence kinetic energy

佛羅裏達，采樣大氣邊界層湍流場，計算湍流通量和湍流動能

案例概要

應用：機載IRGASON湍流通量監測

地點：邁阿密，佛羅裏達州

產(chan) 品：IRGASON， CR6

測量要素：風、溫度、濕度、CO₂濃度等

區域尺度的地表通量觀測一直是大氣科學、地理學、水文學及生態等學科領域研究的重點與(yu) 難點，而機載渦動相關(guan) 方法有效的解決(jue) 方法之一，其觀測的空間尺度與(yu) 陸麵過程模式的網格尺度以及遙感影像的像元尺度一致，對區域及全球尺度地表通量模擬等研究具有重要意義(yi) 。

邁阿密大學的直升機觀測平台（The University of Miami’s Helicopter Observation Platform, HOP）配備了兩(liang) 套Campbell Scientific 的IRGASON係統，可對大氣湍流進行主動采樣，短時間內(nei) 形成對湍流在空間上的線性采樣序列，獲取觀測區域的瞬時湍流場數據。該研究進一步提高我們(men) 模擬氣候的能力和氣象預報準確性

兩(liang) 套IRGASON均安裝於(yu) 直升機前端的“機鼻”處，測量風、溫度、空氣濕度、CO₂濃度等，計算區域尺度的動量通量、顯熱通量、潛熱通量、CO₂通量等。

此方案麵臨(lin) 的重大挑戰包括：

1）通過飛機的電力係統為(wei) IRGASON供電，需要係統的評估、測試，並排除潛在的幹擾

2）IRGASON的安裝盡量避免飛機自身所形成的氣流區域，飛機自身震動，可能影響傳(chuan) 感器性能和數據質量的問題。

對此，Campbell Scientific團隊給出了科學嚴(yan) 謹的方案：

通過與(yu) 高頻慣性係統結合，獲得與(yu) IRGASON同步的位置、速度和姿態等信息數據，用以消除飛機運動對通量數據計算的影響。

結合經驗模態分解數據處理，可將湍流數據與(yu) 其他幹擾數據分離開來。

目前HOP正專(zhuan) 注於(yu) 數據的收集與(yu) 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(men) 一起期待他們(men) 的探索和發現！