一、應用

閉路渦度系統基于渦度相關技術，可原位、連續、直接觀測生態系統與大氣之間的碳、水汽、甲烷等物質交換與能量交換通量。其密閉式氣體檢測設計，受降雨、結露、高濕、沙塵等野外惡劣環境的干擾更小，長期數據完整性優于開路系統，可穩定獲取全年不間斷的通量時序，有效解決惡劣環境下觀測數據缺失的難題。

AZ-CPEC-L 閉路渦度相關法通量觀測系統采用可調諧半導體激光吸收光譜技術（TDLAS），實現生態系統-大氣界面多組分溫室氣體與活性氣體通量的長期連續觀測，廣泛適配農田、森林、草地、濕地等各類生態系統的冠層氣體交換研究。

二、系統功能特點

1. 高精度高頻檢測，滿足渦度相關觀測要求

主機 AZG-LM 采用 TDLAS 激光吸收光譜技術，實現 10Hz 高頻測量，可精準捕捉大氣湍流引起的氣體濃度快速脈動，滿足閉路渦度協方差通量計算對響應速度的要求。

2. 多氣體同步測量，配置靈活

模塊化設計，可根據科研需求自由組合氣體測量通道，支持多種溫室氣體同步測量（CO?、CH?、N?O、H?O），一套系統即可完成多目標氣體通量的同步獲取，無需多臺儀器并行觀測。

3. 抗干擾能力強，野外適應性好

閉路式腔內檢測模式，氣體在儀器密閉樣品池內完成檢測，不受降雨、結露、強光干擾；配備慣性顆粒物分離進氣裝置，有效阻擋沙塵顆粒物，避免采樣管路污染，野外長期運行數據連續性優于開路系統。

4. 完整的通量預處理與計算能力

配套渦度專用數據整合處理軟件，自動完成風速-濃度時序時間對齊，直接輸出目標氣體通量結果。

三、系統組成

整套 AZ-CPEC-L 閉路渦度相關法通量觀測系統由 AZG-LM 激光氣體分析儀主機、三維超聲風速采集模塊、恒溫防護機箱、渦度數據整合軟件組成：

圖1 AZ-CPEC-L 系統典型安裝示意圖

1. AZG-LM 激光氣體分析儀主機

系統核心檢測單元，采用可調諧半導體激光吸收光譜技術與多光程吸收池，實現 CO?、CH?、N?O、H?O 氣體高頻濃度檢測，提供 RS485 數據輸出接口，DC24V 供電。

2. 三維超聲風速采集模塊

三維超聲風速儀，高頻采集三維 U/V/W 風速，獲取湍流脈動信號；在超聲探頭中心布設采樣進氣口，直接抽取探頭位置的大氣樣品。

3. 恒溫防護機箱

野外防護機箱，容納分析儀、泵體、電控組件，實現溫控防護，適應 -20~60℃ 野外環境。

4. 渦度數據整合軟件

實現原始數據讀取、時序對齊、計算輸出各氣體渦度通量，支持數據導出分析。

四、技術指標

（1）氣體分析儀性能（AZG-LM-4M）

分析儀其它參數：

（2）三維超聲風速采集模塊

1. 采樣頻率：10Hz；

2. 測量要素：三維風速 U、V、W。

（3）系統整體指標

1. 氣路：帶顆粒物分離、管路活性鈍化處理；

2. 軟件功能：風速-濃度時間對齊、輸出各氣體通量；

3. 工作環境：整機可長期野外露天安裝，適應農田、森林、濕地等野外復雜環境。