הפרוטוקול הוא תיאור שלב אחר שלב של הגדרת אתר השונות המשותפת eddy וביצועי מדידות מהשריטה, אשר ניתן ליישם בהצלחה במערכות אקולוגיות מוגבלות מרחבית. אנו מאמינים שהפרוטוקול מקל על הבנתו שיש לעמוד בדרישות מחמירות. טכניקת השונות המשותפת יכולה להיות מיושמת באופן משביע רצון גם במקומות לא אידיאליים.
ברגע שהוא מוצג בצורה חזותית, הפרוטוקול יכול לשמש כבחירה הראשונה וקלה יחסית עבור שאינם מומחים בכפייה או מוכנים להשתמש בטכניקת השונות המשותפת eddy. כדי להתחיל, על מפת גובה, בחר מיקום אתר מדידה בשטח הומוגני ושטוח יחסית כדי לענות על הדרישות הבסיסיות של שיטת EC. בחר מיקום ללא מכשולים וודא שהאזור שיש לחקור משתרע לכל כיוון לפחות פי 100 מגובה החיישן שיש להציב.
באתר, השתמשו באנומטר כדי לחקור את כיווני הרוח השוררים במשך שנה אחת או לנתח נתונים מהתחנה המטאורולוגית הקרובה ביותר. החלט באיזו מערכת EC להשתמש. פתח את מנתח גז אינפרא אדום נתיב עם צריכת חשמל נמוכה יותר או מנתח נתיב סגור עם צינור צריכת קצר אם אין מגבלות על אספקת החשמל או אם בסביבות קשות.
באתר, מניחים חצובה עם מוט אנכי כדי לעלות על מערכת EC על גבי. מקם את מנתח הגז האינפרא-אדום ואת האנומטר הקולי תלת-מימדי קרוב זה לזה. מניחים את מד האנומטר הקולי במיקום אנכי לחלוטין.
להטות את מנתח הגז מעט כדי לאפשר מי גשמים לברוח בקלות. מרים את המכשירים לגובה כפול מגובה החופה מפני הקרקע ולפחות מטר וחצי עד שני מטרים מעל החלק העליון של החופה. הימנע מהתהוות רכיבים מיותרים הקרובים למערכת EC, דבר שיכול לעוות את זרימת האוויר.
לחישוב נוסף וניתוח שטף, למדוד כמה משתני עזר בו זמנית, כולל לפחות טמפרטורת האוויר והאדמה, לחות יחסית של האוויר, צפיפות שטף פוטון פוטוסינתטית, קרינת שמש נכנסת, ומשקעים. כדי לחשב שטף פחמן דו חמצני, השתמש בתוכנה חופשית מסחרית זמינה EddyPro הכוללת יישומי תיקון עבור חישוב שטף EC. תחילה, צור פרוייקט חדש ולאחר מכן בכרטיסיה פרטי פרוייקט ציין את תבנית קובץ הנתונים הגולמי ובחר קובץ מטה-נתונים.
עבור אל הכרטיסיה מידע שטף, בחר את ערכת הנתונים ואת ספריות הפלט, ציין את תבנית שם הקובץ הגולמי ובדוק את רשימת הפריטים עבור חישוב שטף. לאחר מכן, עבור אל הכרטיסיה אפשרויות עיבוד ובחר הגדרות עיבוד נתונים גולמיות. בחר את שיטת הסיבוב לתיקון מדידות האנומטר, המאפשרת התחשבות בכל אי-התאמה של האנומטר הקולי ביחס לייעול הרוח המקומי.
סמן את הגישה הראשונה של התאמה תכנן עבור מיקומים הטרוגניים שאינם עסקה. בחר את סוג 012 של מדיניות סימון בדגל. בחר את שיטת טביעת הרגל המועדפת עבור אזור ההשפעה על שטפים נמדדים.
השאר את כל ההגדרות האחרות ללא שינוי. לחץ על הפעל במצב מתקדם כדי להתחיל חישובי שטף בסוף. צור גיליון אלקטרוני המכיל את התוצאות של תוכנת חישוב השטף ומדידות עזר.
השתמש בכלי סינון בגיליון האלקטרוני כדי לסנן את שטפי הפחמן הדו-חמצני שנמדדו בתנאי מזג אוויר שליליים ובתקלות במכשירים. עבור מנתח נתיבים סגור, בדוק את ערך עוצמת האות הממוצע. לאחר מכן, סמן והשליך את כל השטפים הנמדדים ב- ASS נמוך מ- 60%threshold המוצע במדריך המכשיר.
השלך את השטף שנמדד במהלך כל אירועי גשם עם P גדול או שווה ל 0.1 מילימטרים. כדי להסביר תנאים לא הולמים עבור יישום שיטת eddy covariance, השלך את נתוני השטף באיכות ירודה עם ערכי פחמן דו חמצני מסומנים בדגל גדולים מאחד בקובץ התוצאות המשותף. השתמש מחוון תקופת הלילה, בשעות היום שווה אפס, נתון בקובץ הפלט כדי לסנן את ערכי שטף פחמן דו חמצני נמדד בלילה.
התווה את שטפי הפחמן הדו-חמצני הליליים כנגד ערכי מהירות החיכוך המתאימים ולמצוא את ערך כוכב ה-U שבו השטפים האלה הפסיקו לגדול. סמן את הערך המתקבל כסף מהירות החיכוך שישמש כמדד לתנאי מערבולת לא מספיקים. השלך מתוך ערכת הנתונים את כל שטפי פחמן דו חמצני בעל ערך U-כוכב פחות מהסף, המציין מערבולת מספקת.
עכשיו, לתכנן את הרוח עלתה על המפה של אזור נחקר לאילוצי ייצוגיות מרחבית שטף. על פי הערכת העקבות המשולבות של הרוח הצולבת, בחר 70% כהסתברות לאתרים מוגבלים מבחינה מרחבית לשמש לניתוח נוסף. לאחר מכן, כוון מפה ורוח עלו באותו אופן ושימוש בכיוון צפון כאינדיקטור, בדוק אם לכיוון כלשהו באזור העניין יש מכשולים, למשל, סוגים אחרים של מערכות אקולוגיות, וסמן אותם כבלתי מייצגים.
בחר את סקטור כיוון הרוח ואת ערכי טביעת הרגל המייצגים ביותר של אתר המדידה, בדוק את הממד וציין את האורך המרבי. סנן ערכי שטף שלא עומדים בשתי הדרישות. כדי לבצע מילוי פערים עבור נתוני פחמן דו-חמצני, בחר את השיטה למילוי וחלוקה של פערי שטף פחמן דו-חמצני וחלוקה לספיגה ונשימה משלוש קבוצות בסיסיות: גישה מבוססת תהליך, שיטות סטטיסטיות ושימוש ברשתות עצביות.
הנקודה החלשה ביותר של הפרוטוקול היא מילוי הפער ותיאור חלוקת השטף מאז השיטות המוצעות פותחו בנפרד על ידי מומחים אחרים ויושמו כאן רק כטכניקות המוצעות. דוגמה לגישה מבוססת תהליך היא של רשת המחקר של FLUXNET Canada. כדי למלא את הפערים, לא רק את הפחמן הדו חמצני, אלא גם ערכים אחרים EasyFlux, כגון חום הגיוני סמוי, כמו גם את האלמנטים המטאורולוגיים החשובים, להשתמש בכלי המקוון REddyProc, אשר זמין גם כחבילת תוכנה R.
לאחר מכן, למשל, תוכנת R מחשבת סכומים יומיים, חודשיים ושוניים של כל שטפי הפחמן הדו-חמצני המלאים בפערים, כולל ייצור מערכת אקולוגית נטו, ייצור מערכות אקולוגיות ברוטו ונשימה של מערכות אקולוגיות. חלקת ורד הרוח על רקע אזור האתר TLEN 1 מציגה את המצולעים הכחולים-מוצלים עבור כיוון הרוח הנבחר ואת המצולעים המוצלים באדום בתוכם כמגזרים של מעגל עם רדיוס של 200 מטרים, המייצגים היקף מקובל מקסימלי של עקבות שטף. איור זה מציג את התוצאות של הליך סינון בדוגמה של שנה אחת של מדידות שטפי ייצור מערכת אקולוגית נטו מאתר זריקת הרוח TLEN 1.
המספר הקטן ביותר של נקודות נתונים נמחק עקב תנאי מזג אוויר שליליים ותקלות במכשיר. בעוד החלק האחרון של פרוטוקול אבטחת האיכות, בהתחשב במגבלות ייצוגיות מרחבית שטף, הניב כיסוי נתונים סופי של רק 1/3 של כל שטפי הייצור של המערכת האקולוגית נטו גלם נמדד על ידי EC. הקשר בין שטפי הייצור של המערכת האקולוגית נטו, הפער המלא בשיטה מבוססת התהליך, וגישה סטטיסטית מראה רגרסיה ליניארית פשוטה, מה שמרמז כי באופן כללי, שתי הטכניקות דומות ולכן ניתן להשתמש בהן למילוי פערים של שטפי ייצור במערכת האקולוגית נטו. על ידי שימוש בשתי השיטות, סכומי שטף הנשימה היומיומיים של המערכת האקולוגית הושגו גם הם מהליך החלוקה למחיצות.
יש לזכור כי אחד השלבים המכריעים בסינון נתונים ובבקרת איכות באתרים לא אידיאליים הוא הערכת הייצוג המרחבי של שטפים נמדדים.
