算,另一种是多元回归,根据温度,短波入射辐射,长波辐射以及风速。
快速傅里叶变换 Fast fourier transform
对时间序列数据进行频域分析,频谱或者协谱。
Tapering window 选择the shape of window,在快速傅里叶变换前对时间序列数据进行taper。
Quality Check 质量检查
对数据质量进行评级,加标签。根据稳态测试和湍流发展测试。 有多种评级系统,如
Mauder and Foken,2004:0级最高,1是可以进行收支计算,2质量不太好。 Foken 2003 分为9级,0最好,9最差。 Goeckede 2006 分为5级
Footprint estimation 选择用哪个方法
kljun 2004 三维拉格朗日模型
Kormann and Meixner 2001 二维平流扩散方程 Hsieh et al., 2000
光谱校正 Spectral Corrections 低频范围 Low frequency range
高通滤波效应的解析校正 勾选此项进行
由于有限的平均时间,导致低频范围的通量光谱损失。
高频范围 High frequency range
Correction of low-pass filtering effects
校正高频范围的通量光谱损失。对于开路来说,都合适。对于闭路,推荐Horst(1997)和Ibrom(2007)的方法。
仪器分离的校正
Correction for instrument separation
Horst(1997)和Ibrom(2007)的校正方法没有考虑风速仪与气体分析仪的距离。
Horst and Lenschow (2009) along-wind, crosswind and vertical Horst and Lenschow (2009) crosswind and vertical
以上两种方法,在进行了时滞补偿时,选择第二种,如果没有进行时滞补偿,选择第一种
Assessment of high-frequency attenuation 高频衰减的评价
Binned spectral files not available 如果之前没有进行过“binned spectral and cospectral files”计算,选择此项,注意binned spectral files不一定完全对应目前处理的数据,只要能代表就行了。Binned spectral在这儿用来计算光谱衰减。需要至少一个月的数据进行光谱衰减评价。
Binned spectral files available 如果之前计算过“binned spectral and cospectral files”就选此项。 Starting date Ending time
起始和结束时间 时间段越长 评价结果越可靠
Minimum number of spectral for valid ensemble averages Minimum absolute CO2 flux Minimum absolute CH4 flux …
Lower frequency Higher frequency
Lower noise frequency
Statistical analysis 统计分析
最多进行9项针对原始数据的统计分析
Spike count and removal
需要对spike做出定义,据此剔除野点,以线性内插代替
Amplitude resolution
检测 信号的方差相对于仪器频率过小的情况。需要对此做出定义。
Drop-outs
检测出 在一段较短的时间内,一直保持同一个值,此值又与整个时期的平均值在统计上有显著差异。
Absolute limits 在去除野点之后,检测某个变量是否至少达到某个超出自定义的正常范围的值一次。在这里这点不是野点,仍然会被留在时间序列中。
Skewness & kurtosis 峰度和偏度
Discontinuities 间断性
time lags
Angle of attack
Steadiness of horizontal wind
Estimation of flux random uncertainty due to sampling errors
Output files
Set minimal 仅必要文件 Set typical
Set thorough 计算时间会大大增加
Results files and options Full output 主要结果文件 Output format
1) output only available results 仅显示可得到的结果 对于不能得到的结果 不再用“错误码”
例如-6999显示
2) use standard output format利用预先设定的标准格式,便于后处理 3) Error label 可以用错误码,比如可以设置成-9999
Ameriflux results便于向Ameriflux提交数据 GHG-European 便于向European提交数据 Biomet 生物及气象数据 Details of 稳态即湍流测试 Metadata
Spectral outputs
Reduced spectra and ogives 如果选了此项 会有个子文件夹 里面有binned spectra and cospectra,用来做光谱校正 Full length spectra
Full length cospectra 各变量与垂直风速的协谱
Processed raw data
Statistics 统计 包含各变量的平均 方差协方差 峰度和偏度等 Time series时间序列
Variables 如果选择了时间序列,会激活此选项,看你需要哪些变量
第三章
使用EddyPro 4
如果用的是7550的GHG格式的数据,输入了准确的站点信息之后,GHG文件会包含一个内置的Metadata,处理附带的原始数据
station (time stamp refers to, file duration…Latitude and longitude WGS84 in decimal degrees) instruments
raw file descriptions raw file settings
Basic settings
如果对于同一个变量有多列数据,比如CO2,有多个传感器的观测,这时需要指定哪列用于计算,select items for flux computation
Using Biomet data
气象以及生态数据
Timestamp放在第一列。
通常采样频率比通量数据要低
一般有俩目的,第一个是改进通量的计算,比如说利用气温、气压,相对湿度等。 第二个是利用这些数据来对通量数据进行筛选剔除。
比如说,一般用超声虚温,如果有实际观测的气温,就直接代替虚温,因为虚温需要经过校正,且可能并不准确。
再比如如果有短波入射辐射以及长波入射辐射等资料,可以用多元回归计算Burba校正项。 比如PAR可以用来区分白天和黑夜。
支持txt格式的biomet文件 必须遵循以下的文件格式: ASCII格式,逗号分隔
每一行是一个biomet观测的记录(以CR/LF,回车换行作为结束),以日期时间识别。 文件以两行的头文件开始
在第一行 每一列的名字,变量识别,包含时间;在第二行,给出单位。头文件不用大写。 第一行变量名组成 TA_1_1_1
第一个是用来区别不同的传感器得到的温度,比如有多个温度观测,就增加第一个号码Ta_2_1_1,一直到10,如果超过10,增加第二个号码,Ta_10_1_1,到Ta_1_2_1,Ta_2_2_1,Ta_3_2_1.。。
Timestamp最多可以有7个
第一行 给出标签 Timestamp_1, Timestamp_2… 第二行 定义格式
例如 yyyy-mm-dd HHMM 或者分开的
yyyy-mm-dd, HHMM
用EddyPro支持的变量名
如气温Ta,气压Pa,相对湿度RH,冠层温度Tc,冠层下温度Tbc,散射辐射Rd,反射辐射Rr,总辐射Rg,净辐射Rn,长波入射LWin, SWin短波入射, PPFD光和有效辐射μmolm-2s-1,总降水量P,降雨降水量P_rain,雪降水量P_snow,雪厚度Snowd,最大风速MWS,风向WD,树干温度Tbole,土壤温度Ts,土壤热通量SHF,土壤含水量SWC。
Using Advanced Settings 高级设置
wind speed measurement offsets
风速观测offsets 与具体使用的三维风速仪有关系,可以从校正的文件中看到。如果没有的话,不用填。
Angle of attack correction of wind components 仅对gill的三维风速仪,其他不用管。
Axis rotation for tilt correction
为倾斜校正而作的坐标旋转 早期是用二次或三次坐标旋转,但是现在一般不推荐用三次。 如果站点周围同质、平坦均一且各向同性,推荐用二次旋转。 当冠层高度以及粗糙度等参数常快速发生变化时,也推荐用二次旋转,比如说生长季的农田。 如果地形复杂,冠层不均一,一般推荐用平面拟合方法。EddyPro有两种平面拟合方法可以选择。
Planar fit是传统方法,planar fit with no velocity bias是另一种方法,认为第一种方法中的b0不是一个三维风速仪观测垂直风速的偏差的很好估计。因此推荐了一种新的方法,认为b0为0.
具体划分多少个wind sector也取决于自己站点的情况,根据地形、冠层结构以及风的特征。
Turbulent fluctuations 湍流波动
选择一个合适的去趋势方法,没有好的建议。比如说选择线性去趋势或者滑动平均。
Time lag compensation 时滞补偿
如果nominal选项留空的话,EddyPro会自动计算出一个。 Passive gases 不包含水汽
对于开路系统,气体分析仪与三维风速仪之间的距离大于10甚至20cm时,time lag设为定值是不合理的,因为实际的时滞与风向有关。
Covariance Maximization 如果设置好了min和max time lag,Covariance Maximization with default会在这个窗口中找到最合适的time lag,如果找不到,会用nominal value。如果窗口太小,会导致通量低估。在这种情况下,直接用Covariance Maximization会安全些,但如果窗口过大,Covariance Maximization又可能导致通量高估
上述方法对于闭路系统的水汽都不适用,此时最好是用Automatic time lag optimization方法。