O protocolo é uma descrição passo a passo da configuração do local de covariância e do desempenho de medição do eddy do zero, que pode ser aplicada com sucesso em ecossistemas espacialmente limitados. Acreditamos que o protocolo facilita a realização de que, no entanto, requisitos rigorosos precisam ser cumpridos. A técnica de covariância pode ser aplicada satisfatoriamente também em locais não ideais.
Uma vez apresentado de forma visual, o protocolo pode ser usado como uma primeira e relativamente fácil escolha para não especialistas forçados ou dispostos a usar a técnica de covariância doddy. Para começar, em um mapa de altura, escolha um local de medição em terreno relativamente homogêneo e plano para atender aos requisitos básicos do método CE. Selecione um local sem obstáculos e garanta que a área a ser investigada se estenda em cada direção pelo menos 100 vezes a altura do sensor a ser colocado.
No local, use um anemômetro para investigar as direções de vento predominantes por um ano ou analisar dados da estação meteorológica mais próxima. Decida qual sistema CE usar. Abra o analisador de gás infravermelho de caminho com menor consumo de energia ou um analisador de caminho fechado com um tubo de admissão curto se não houver limitações para a fonte de alimentação ou se em ambientes severos.
No local, coloque um tripé com um poste vertical para montar o sistema EC no topo. Posicione o analisador de gás infravermelho e o anemômetro sônico 3D próximo um do outro. Coloque o anemômetro sônico em uma posição perfeitamente vertical.
Incline ligeiramente o analisador de gás para permitir que a água da chuva escora facilmente. Eleve os instrumentos a uma altura duas vezes maior do que a altura do dossel da superfície do solo e pelo menos um e meio a dois metros acima do topo do dossel. Evite a montagem de elementos desnecessários próximos ao sistema CE, que podem distorcer o fluxo de ar.
Para posterior análise de computação e fluxo, meça algumas variáveis auxiliares ao mesmo tempo, incluindo pelo menos temperatura do ar e do solo, umidade relativa do ar, densidade de fluxo de fótons fotossintéticos, radiação solar recebida e precipitação. Para calcular o fluxo de dióxido de carbono, use o software livre comercialmente disponível EddyPro que inclui aplicativos de correção para computação de fluxo ce. Primeiro, crie um novo projeto e, em seguida, na guia de informações do projeto, especifique o formato de arquivo de dados bruto e escolha um arquivo metadados.
Vá para a guia informações de fluxo, escolha os diretórios de conjunto de dados e saída, especifique o formato de nome do arquivo bruto e verifique a lista de itens para computação de fluxo. Em seguida, vá para a guia de opções de processamento e escolha configurações de processamento de dados brutos. Escolha o método de rotação para correção das medidas do anemômetro, que permite contabilizar qualquer desalinhamento do anemômetro sônico em relação à aeromoferva do vento local.
Marque a primeira abordagem planar adequada para locais heterogêneos não-negócios. Escolha o tipo 012 da política de sinalização. Selecione o método de pegada preferido para a área da influência em fluxos medidos.
Deixe todas as outras configurações inalteradas. Clique em executar no modo avançado para iniciar os cálculos de fluxo no final. Crie uma planilha que contenha os resultados do software de cálculo de fluxo e medidas auxiliares.
Use ferramentas de filtragem na planilha para filtrar os fluxos de dióxido de carbono medidos durante condições climáticas desfavoráveis e defeitos no instrumento. Para obter um analisador de caminho fechado, verifique o valor médio de força do sinal. Em seguida, marque e descarte todos os fluxos medidos com ASS inferior ao limiar de 60% sugerido no manual do instrumento.
Descarte os fluxos medidos durante qualquer evento de chuva com P maior ou igual a 0,1 milímetros. Para explicar as condições inadequadas para a aplicação do método de covariância doddy, descarte os dados de fluxo com má qualidade com valores sinalizados por dióxido de carbono maiores do que um no arquivo de resultados comuns. Use o indicador de período noturno, diurno igual a zero, dado no arquivo de saída para filtrar os valores de fluxo de dióxido de carbono medidos à noite.
Plote os fluxos de dióxido de carbono noturnos contra os valores correspondentes de velocidade de atrito e encontre o valor da estrela U no qual esses fluxos pararam de aumentar. Marque o valor obtido como o limiar de velocidade de atrito a ser usado como medida de condições de turbulência insuficientes. Descarte do conjunto de dados todos os fluxos de dióxido de carbono com um valor u-star menor que o limiar, indicando turbulência insuficiente.
Agora, plotar o vento subiu no mapa da área investigada para restrições de representatividade espacial de fluxo. De acordo com a estimativa das pegadas integradas do vento cruzado, escolha 70% como a probabilidade de locais espacialmente limitados serem usados para análises posteriores. Em seguida, oriente um mapa e um vento subiram da mesma forma e usando a direção norte como um indicador, verifique se qualquer direção na área de interesse tem obstáculos, por exemplo, outros tipos de ecossistemas, e marcá-los como não representativos.
Escolha os setores de direção eólica e os valores de pegada que são mais representativos do local de medição, verifique a dimensão e especifique o comprimento máximo. Filtrar valores de fluxo que não atendam aos dois requisitos. Para realizar o preenchimento de lacunas para dados de dióxido de carbono, escolha o método para preenchimento e particionamento da lacuna de fluxo de dióxido de carbono verificados de qualidade em absorção e respiração a partir de três grupos básicos: abordagem baseada em processos, métodos estatísticos e o uso de redes neurais.
O ponto mais fraco do protocolo é o preenchimento de lacunas e a descrição de particionamento de fluxo, uma vez que os métodos sugeridos foram desenvolvidos individualmente por outros especialistas e só implementados aqui como técnicas propostas. Um exemplo da abordagem baseada em processos é da FLUXNET Canada Research Network. Para preencher as lacunas, não apenas no dióxido de carbono, mas também em outros valores da EasyFlux, como o calor sensível e latente, bem como nos importantes elementos meteorológicos, use a ferramenta online REddyProc, que também está disponível como um pacote de software R.
Em seguida, por exemplo, o software R, calcula totais diários, mensais e anuais de todos os fluxos de dióxido de carbono preenchidos por lacunas, incluindo produção líquida do ecossistema, produção bruta do ecossistema e respiração do ecossistema. O enredo de rosas de vento no fundo da área do local do TLEN 1 mostra os polígonos de sombra azul para a direção do vento escolhido e os polígonos vermelho-sombreados dentro deles como setores de um círculo com um raio de 200 metros, representando a extensão máxima aceitável das pegadas de fluxo. Este número mostra os resultados de um procedimento de filtragem no exemplo de um ano de medições de fluxos de produção do ecossistema líquido do local de lançamento de vento TLEN 1.
O menor número de pontos de dados foi descartado devido a condições climáticas desfavoráveis e defeitos no instrumento. Enquanto a última parte do protocolo de garantia da qualidade, considerando as restrições de representatividade espacial do fluxo, produziu uma cobertura final de dados de apenas 1/3 de todos os fluxos de produção de ecossistemas líquidos brutos medidos pela CE. A relação entre fluxos de produção do ecossistema líquido, lacuna preenchida para o método baseado em processos e uma abordagem estatística mostra uma simples regressão linear, sugerindo que, em geral, ambas as técnicas são comparáveis e, portanto, podem ser usadas para o preenchimento de lacunas de fluxos de produção do ecossistema líquido. Utilizando-se os dois métodos, os totais diários de fluxo de respiração do ecossistema também foram obtidos a partir do procedimento de particionamento.
Deve-se lembrar que uma das etapas cruciais na filtragem de dados e no controle de qualidade em locais não ideais é a avaliação da representatividade espacial dos fluxos medidos.
