Name: measurements of co2 fluxes at non-ideal eddy covariance sites
Uploaded: 2019-06-24T14:00:00
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Esta pesquisa foi apoiada pelo financiamento da direção geral das florestas estatais, Varsóvia, Polônia (projeto LAS, no ou-2717/27/11). Gostaríamos de expressar nossa gratidão a todo o grupo de pesquisa do departamento de Meteorologia, da Universidade de Ciências da vida de Poznan, na Polônia, envolvido nesta implementação de protocolo e sua ajuda durante a criação de sua versão Visual.

1. local de instalação e configuração de instrumentação
<ol><li>Escolha um local de medição no terreno relativamente homogêneo e plano para atender aos requisitos básicos do método EC. Evite lugares com formas de relevo complicadas (depressões, inclinações) ou situados perto dos obstáculos aerodinâmicos (por exemplo, suportes de árvore de sobrevivência), que podem distorcer o fluxo de ar.<ol>
<li>Verifique a composição das espécies e a cobertura vegetal. Escolha um lugar com as características mai...

<ol>
	<li>Baldocchi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+fluxes+of+trace+gases+and+energy+between+ecosystems+and+the+atmosphere+-+the+state+and+future+of+the+eddy+covariance+method.">Measuring fluxes of trace gases and energy between ecosystems and the atmosphere - the state and future of the eddy covariance method.</a> Global Change Biology. 20, 3600-3609 (2014).</li><li>Aubinet, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimates+of+the+annual+net+carbon+and+water+exchange+of+European+forests:+the+EUROFLUX+methodology.">Estimates of the annual net carbon and water exchange of European forests: the EUROFLUX methodology.</a> Advances in Ecological Research. 30, 113-174 (2000).</li><li>Aubinet, M., Vesala, T., Papale, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A practical guide to measurements and Data Analysis. , (2012).</li><li>Burba, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Eddy Covariance Method for: Scientific, Industrial, Agricultural, and Regulatory Applications. A Field Book on Measuring Ecosystem Gas Exchange and Areal Emission Rates. , (2013).</li><li>Pan, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Large+and+Persistent+Carbon+Sink+in+the+World&#8217;s+Forests.">A Large and Persistent Carbon Sink in the World&#8217;s Forests.</a> Science. 333, 988-993 (2011).</li><li>Wofsy, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Net+exchange+of+CO2+in+a+midlatitude+forest.">Net exchange of CO2 in a midlatitude forest.</a> Science. 260 (5112), 1314-1317 (1993).</li><li>Luyssaert, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CO2+balance+of+boreal,+temperate,+and+tropical+forests+derived+from+a+global+database.">CO2 balance of boreal, temperate, and tropical forests derived from a global database.</a> Global Change Biology. 13, 2509-2537 (2007).</li><li>Knohl, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+dioxide+exchange+of+a+Russian+boreal+forest+after+disturbance+by+wind+throw.">Carbon dioxide exchange of a Russian boreal forest after disturbance by wind throw.</a> Global Change Biology. 8, 231-246 (2002).</li><li>Lindauer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Net+ecosystem+exchange+over+a+non-cleared+wind-throw-disturbed+upland+spruce+forest-Measurements+and+simulations.">Net ecosystem exchange over a non-cleared wind-throw-disturbed upland spruce forest-Measurements and simulations.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 197, 219-234 (2014).</li><li>Schulze, E. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Productivity+of+forests+in+the+Eurosiberian+boreal+region+and+their+potential+to+act+as+a+carbon+sink+-+a+synthesis.">Productivity of forests in the Eurosiberian boreal region and their potential to act as a carbon sink - a synthesis.</a> Global Change Biology. 5, 703-722 (1999).</li><li>Mammarella, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+dioxide+and+energy+fluxes+over+a+small+boreal+lake+in+Southern+Finland.">Carbon dioxide and energy fluxes over a small boreal lake in Southern Finland.</a> Journal of Geophysical Research-Biogeosciences. 120, 1296-1314 (2015).</li><li>Vesala, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eddy+covariance+measurements+of+carbon+exchange+and+latent+and+sensible+heat+fluxes+over+a+boreal+lake+for+a+full+open+water+period.">Eddy covariance measurements of carbon exchange and latent and sensible heat fluxes over a boreal lake for a full open water period.</a> Journal of Geophysical Research-Biogeosciences. 111, 1-12 (2006).</li><li>Burba, G., Anderson, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A brief practical guide to Eddy Covariance Flux Measurements. Principles and workflow examples for scientific and industrial applications. , (2010).</li><li>Businger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+accuracy+with+which+dry+deposition+could+be+measured+with+current+micrometeorological+techniques.">Evaluation of the accuracy with which dry deposition could be measured with current micrometeorological techniques.</a> Journal of Applied Meteorology and Climatology. 25, 1100-1124 (1986).</li><li>. Eddy Pro Software Instruction Manual Available from: <a target="_blank" href="https://www.licor.com/documents/1ium2zmwm6hl36yz9bu4">https://www.licor.com/documents/1ium2zmwm6hl36yz9bu4</a> (2017)</li><li>Wilczak, J. M., Oncley, S. P., Stage, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonic+anemometer+tilt+correction+algorithms.">Sonic anemometer tilt correction algorithms.</a> Boundary-Layer Meteorology. 99, 127-150 (2001).</li><li>Foken, T., Lee, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-field+quality+control.">Post-field quality control.</a> Handbook of Micrometeorology: A Guide for Surface Flux Measurements. , (2004).</li><li>Kljun, N., Rotach, M. W., Schmid, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional+backward+Lagrangian+footprint+model+for+a+wide+range+of+boundary-layer+stratifications.">A three-dimensional backward Lagrangian footprint model for a wide range of boundary-layer stratifications.</a> Boundary Layer Meteorology. 103, 205-226 (2002).</li><li>Foken, T., Wichura, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tools+for+quality+assessment+of+surface-based+flux+measurements.">Tools for quality assessment of surface-based flux measurements.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 78, 83-105 (1996).</li><li>Mauder, M., Foken, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+post-field+data+processing+on+eddy+covariance+flux+estimates+and+energy+balance+closure.">Impact of post-field data processing on eddy covariance flux estimates and energy balance closure.</a> Meteorologische Zeitschrift. 15, 597-609 (2006).</li><li>Gu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Objective+threshold+determination+for+nighttime+eddy+flux+filtering.">Objective threshold determination for nighttime eddy flux filtering.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 128 (3-4), 179-197 (2005).</li><li>Papale, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+a+standardized+processing+of+Net+Ecosystem+Exchange+measured+with+eddy+covariance+technique:+algorithms+and+uncertainty+estimation.">Towards a standardized processing of Net Ecosystem Exchange measured with eddy covariance technique: algorithms and uncertainty estimation.</a> Biogeosciences. 3 (4), 571-583 (2006).</li><li>Barr, A. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interannual+variability+in+the+leaf+area+index+of+a+boreal+aspen-hazelnut+forest+in+relation+to+net+ecosystem+production.">Interannual variability in the leaf area index of a boreal aspen-hazelnut forest in relation to net ecosystem production.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 126, 237-255 (2004).</li><li>Krishnan, P., Black, T. A., Jassal, R. S., Chen, B., Nesic, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interannual+variability+of+the+carbon+balance+of+three+different-aged+Douglas-fir+stands+in+the+Pacific+Northwest.">Interannual variability of the carbon balance of three different-aged Douglas-fir stands in the Pacific Northwest.</a> Journal of Geophysical Research. 114, 1-18 (2009).</li><li>Reichstein, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+separation+of+net+ecosystem+exchange+into+assimilation+and+ecosystem+respiration:+Review+and+improved+algorithm.">On the separation of net ecosystem exchange into assimilation and ecosystem respiration: Review and improved algorithm.</a> Global Change Biology. 11, 1424-1439 (2005).</li><li>Falge, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gap+filling+strategies+for+defensible+annual+sums+of+net+ecosystem+exchange.">Gap filling strategies for defensible annual sums of net ecosystem exchange.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 107, 43-69 (2001).</li><li>Ooba, M., Hirano, T., Mogami, J. I., Hirata, R., Fujinuma, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparisons+of+gap-filling+methods+for+carbon+flux+dataset:+A+combination+of+a+genetic+algorithm+and+an+artificial+neural+network.">Comparisons of gap-filling methods for carbon flux dataset: A combination of a genetic algorithm and an artificial neural network.</a> Ecological Modelling. 198, 473-486 (2006).</li><li>Papale, D., Valentini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+assessment+of+European+forests+carbon+exchanges+by+eddy+fluxes+and+artificial+neural+network+spatialization.">A new assessment of European forests carbon exchanges by eddy fluxes and artificial neural network spatialization.</a> Global Change Biology. 9, 525-535 (2003).</li><li>Baldocchi, D. D., Vogel, C. A., Hall, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seasonal+variation+of+carbon+dioxide+exchange+rates+above+and+below+a+boreal+jack+pine+forest.">Seasonal variation of carbon dioxide exchange rates above and below a boreal jack pine forest.</a> Agricultural and Forest Meteorology. 83, 147-170 (1997).</li><li>Lloyd, J., Taylor, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+Temperature+Dependence+of+Soil+Respiration.">On the Temperature Dependence of Soil Respiration.</a> Functional Ecology. 8, 315-323 (1994).</li><li>Lasslop, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Separation+of+net+ecosystem+exchange+into+assimilation+and+respiration+using+a+light+response+curve+approach:+critical+issues+and+global+evaluation.">Separation of net ecosystem exchange into assimilation and respiration using a light response curve approach: critical issues and global evaluation.</a> Global Change Biology. 16, 187-208 (2010).</li><li>Kljun, N., Calanca, P., Rotach, M. W., Schmid, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+two-dimensional+parameterisation+for+Flux+Footprint+Prediction+(FFP).">A simple two-dimensional parameterisation for Flux Footprint Prediction (FFP).</a> Geoscientific Model Development. 8, 3695-3713 (2015).</li></ol>

Este protocolo apresenta o método de covariância por Eddy (EC) a ser utilizado em locais não-ideais (aqui um local de o reflorestado): localização do local e configuração da infraestrutura de medição, computação líquida co2 fluxos e pós-processamento, bem como algumas questões sobre preenchimento de lacunas e fluxos de particionamento de procedimentos.
Embora a técnica da EC seja comumente usada em muitos locais de medição em todo o mundo, a maioria deles são ecoss...

Atualmente, a técnica mais comumente utilizada nos estudos de intercâmbio de dióxido de carbono (CO2) da atmosfera-terra é a técnica de covariância do Eddy (EC)1. O método CE tem sido utilizado há décadas, e descrições abrangentes de questões relativas a todos os aspectos metodológicos, técnicos e práticos já forampublicadas 2,3,4. Comparado com outras técnicas usadas para finalidades similares, o método do EC permite a obtenção dos fluxos líquidos de CO2 da média espacialmente e temporal das medidas automáticas, do ponto que consideram a contribuição de todos os elementos em complicado ecossistemas, em vez de medições manuais laboriosas (por exemplo, técnicas de câmara) ou a exigência de tomar muitas amostras1.
Entre os ecossistemas terrestres, as florestas desempenham o papel mais significativo no ciclismo C e muitas atividades científicas têm focado em investigar seu ciclo de CO2 , armazenamento de carbono na biomassa lenhosa e suas relações mútuas com a mudança de condições climáticas por medição direta ou modelagem5. Muitos sítios da CE, incluindo um dos mais longos registos de fluxo6, foram configurados acima de diferentes tipos de florestas7. Normalmente, a localização do local foi cuidadosamente escolhida antes das medições começarem, com o objetivo da mais homogênea e maior área possível. Embora, em locais florestais perturbados, como windlances, o número de estações de medição da EC ainda seja insuficiente8,9,10. Uma razão é dificuldades logísticas na medição do local de instalação e, acima de tudo, um pequeno número de locais de repente aparecendo. A fim obter os resultados os mais informativos em áreas do o, é crucial começar o mais cedo possível após tal evento incidental, que pode causar problemas adicionais. Em contraste com os sítios florestais intocados, as medições da CE em locais de o são mais desafiadoras e podem desviar-se de procedimentos já estabelecidos3. Desde que alguns fenômenos extremos do vento criam áreas espacialmente limitadas, há uma necessidade para uma posição pensativa da estação de medição e um tratamento de dados cuidadoso a fim derivar tão valores de fluxo confiáveis quanto possível. Ocorreram dificuldades semelhantes na aplicação do método CE (por exemplo, estudos de acabamento realizados acima de um lago longo, mas estreito), onde os fluxos medidos de co2 exigiam uma rigorosa filtração de dados11,12, a fim de assegurar a sua representatividade espacial.
Assim, o protocolo apresentado é um exemplo do uso do método EC em locais não típicos, projetados não apenas para áreas de o, mas para todos os outros tipos de vegetação curta com a área limitada (por exemplo, cultivo situados entre tipos de vegetação mais altas). A maior vantagem da metodologia proposta é uma descrição geral dos procedimentos complicados, exigindo conhecimento avançado, da escolha de localização do site e da instrumentação configurada para o resultado final: um conjunto completo de CO2 de alta qualidade Fluxos. A novidade técnica do protocolo de medição é o uso de uma construção de base única para a colocação do sistema CE (por exemplo, tripé com uma altura definida que é uma "mini torre" com um mastro ajustável, eletricamente operado, permitindo alterar a altura final de sensores de acordo com as necessidades individuais).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Adjustable mast with metal rails and electric engine (24 V)</td>
			<td>maszty.net</td>
			<td>-</td>
			<td>Alternative basic construction. To be designed and made by professionals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EddyPro</td>
			<td>LI-COR, Inc.</td>
			<td>ver. 6.2.0.</td>
			<td>Free commercial software for fluxes calculation. Available on a website: https://www.licor.com/env/products/eddy_covariance/software.html, on request</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enclosed-path infrared gas analyzer</td>
			<td>LI-COR, Inc.</td>
			<td>LI-7200</td>
			<td>One of two instruments of the eddy covariance system (EC) used for CO2 fluxes measurements. Other types of fast analyzers (&#62;10Hz sampling frequency) can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>REddyProc</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Free software for EC fluxes gap filling and partitioning. Available on Max Planck Institute for Biogeochmistry: https://www.bgc-jena.mpg.de/bgi/index.php/Services/REddyProcWeb. Both online tool and R package are provided.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Short aluminum tower base with concrete foundation</td>
			<td>maszty.net</td>
			<td>-</td>
			<td>Alternative basic construction (pioneering solution). To be designed and made by professionals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sonic anemometer</td>
			<td>Gill Instruments</td>
			<td>Gill Windmaster</td>
			<td>One of two instruments of the eddy covariance system (EC) used for wind speed measurements. Other types of three-dimensional sonic anemometers can be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless-steel tripod</td>
			<td>Campbel Scientific, Inc.</td>
			<td>CM110 10 ft</td>
			<td>The basic construction for eddy covariance (EC) system. Can be constructed by yourself- materials to be found in a hardware store</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sunshine sensor</td>
			<td>Delta-T Devices Ltd.</td>
			<td>BF5</td>
			<td>One of the exemplary instruments for photosynthetic photon flux density measurements (PPFD). To be bought from several commercial companies. Remember to place it above the canopy, far from reflective surfaces.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermistors</td>
			<td>Campbel Scientific, Inc.</td>
			<td>T107</td>
			<td>One of the exemplary instruments for soil temperature measurements. To be bought from several commercial companies. It is advisable to have a profile of soil temperature</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermohygrometer</td>
			<td>Vaisala Oyj</td>
			<td>HMP155</td>
			<td>One of the exemplary instruments for air temperature and humidity measurements. To be bought from several commercial companies. Remember to place it inside radiation shield at similar height as the EC system.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurements of co2 fluxes at non-ideal eddy covariance sites

Este protocolo é um exemplo de utilização da técnica de covariância do Eddy (EC) para investigar os fluxos líquidos de co2 (produção líquida de ecossistemas, NEP) espacialmente e temporalmente, em um ecossistema não-típico, em uma área de o atualmente reflorestada na Polônia. Após um evento tornado, um "corredor" relativamente estreito foi criado dentro das arquibancadas sobreviventes da floresta, o que complica esse tipo de experimentos. A aplicação de outras técnicas de medição, como o método da câmara, é ainda mais difícil nestas circunstâncias, porque especialmente no início, árvores caídas e em geral grande heterogeneidade do site fornecem uma plataforma desafiadora para executar medições de fluxo e, em seguida, para adequadamente upscale resultados obtidos. Em comparação com as medições de EC padrão realizadas em florestas intocadas, o caso de áreas de o requer consideração especial quando se trata da localização do local e análise de dados, a fim de garantir a sua representatividade. Portanto, apresentamos aqui um protocolo de medições contínuas de fluxo de CO2 em tempo real em um site EC de mudança dinâmica, não ideal, que inclui (1) local de instalação e configuração de instrumentação, (2) computação de fluxo, (3) filtragem rigorosa de dados e controle de qualidade e (4) enchimento de Gap e fluxos líquidos Particionando em co2 respiração e absorção. A principal vantagem da metodologia descrita é que ele fornece uma descrição detalhada da configuração experimental e desempenho de medição a partir do zero, que pode ser aplicado a outros ecossistemas espacialmente limitados. Ele também pode ser visto como uma lista de recomendações sobre como lidar com a operação do site não convencional, fornecendo uma descrição para não-especialistas. Obteve valores de qualidade verificada, Gap preenchido, meia hora da rede CO2, bem como fluxos de absorção e respiração, podem ser finalmente agregados em totais diários, mensais, sazonais ou anuais.

Uma das etapas cruciais na filtragem de fluxo e no controle de qualidade em sítios não-ideais da EC é a avaliação da representatividade espacial dos fluxos medidos. A maneira mais simples de realizar essa análise, dado o fato de que os cálculos foram feitos usando o software comercial, amplamente aplicado, é incluir medições da área desejada apenas, com base na direção do vento e estimativas de pegada (ver seção 3,7). Assim, a trama do vento subiu, com uma direção de vent...

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Measurements of CO2 Fluxes at Non-Ideal Eddy Covariance Sites

O protocolo apresentado utiliza o método de covariância de Foucault em locais não típicos, aplicáveis a todos os tipos de ecossistemas de dossel curtos com área limitada, em um local de o atualmente reflorestado na Polônia. Detalhes de medição de regras de configuração do site, cálculos de fluxo e controle de qualidade, e análise de resultado final, são descritos.

Medidas de CO2 fluxes em locais de covariância não-ideal Eddy

This protocol is an example of utilizing the eddy covariance (EC) technique to investigate spatially and temporally averaged net CO2 fluxes (net ecosystem ...

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.

Research

JoVE Journal

Environment

Measurements of CO2 Fluxes at Non-Ideal Eddy Covariance Sites

Multimodal Optical Microscopy Methods Reveal Polyp Tissue Morphology and Structure in Caribbean Reef Building Corals

Multimodal ópticos métodos de microscopia Revelar Polyp Tissue Morfologia e Estrutura em Caribe Reef construção Corais

An integrated suite of imaging techniques has been applied to determine the three-dimensional (3D) morphology and cellular structure of polyp tissues ...

Ambiente

Measuring Fluxes of Mineral Nutrients and Toxicants in Plants with Radioactive Tracers

Medindo Fluxos de nutrientes minerais e substâncias tóxicas em plantas com Traçadores Radioativos

Unidirectional influx and efflux of nutrients and toxicants, and their resultant net fluxes, are central to the nutrition and toxicology of plants. ...

Physical, Chemical and Biological Characterization of Six Biochars Produced for the Remediation of Contaminated Sites

Física, química e biológica dos Seis biochars produzido para a remediação de áreas contaminadas

The physical and chemical properties of biochar vary based on feedstock sources and production conditions, making it possible to engineer biochars with ...

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

A CO2 Concentration Gradient Facility for Testing CO2 Enrichment and Soil Effects on Grassland Ecosystem Function

A CO<sub&gt; 2</sub&gt; Facility Concentração Gradiente para Teste CO<sub&gt; 2</sub&gt; Enriquecimento do solo e efeitos sobre a função da pastagem de Ecossistemas

Continuing increases in atmospheric carbon dioxide concentrations (CA) mandate techniques for examining impacts on terrestrial ecosystems. Most ...

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

Measuring Carbon-based Contaminant Mineralization Using Combined CO2 Flux and Radiocarbon Analyses

Medindo-carbono com base Contaminant Mineralização Usando Combinada CO<sub&gt; 2</sub&gt; fluxo e de radiocarbono Análises

A method is described which uses the absence of radiocarbon in industrial chemicals and fuels made from petroleum feedstocks which frequently contaminate ...

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Calibrated Passive Sampling - Multi-plot Field Measurements of NH3 Emissions with a Combination of Dynamic Tube Method and Passive Samplers

Calibrado amostragem passiva - Multi-enredo medições de campo de NH 3 Emissões com uma combinação de método do tubo Dinâmico e amostradores passivos

Agricultural ammonia (NH3) emissions (90% of total EU emissions) are responsible for about 45% airborne eutrophication, 31% soil acidification and 12% ...

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

Medição da reologia do petróleo bruto em equilíbrio com CO<sub&gt; 2</sub&gt; Nas condições do reservatório

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

Adherence of Bacteria to Plant Surfaces Measured in the Laboratory

Aderência de bactérias para plantar superfícies medidas em laboratório

This manuscript describes a method to measure bacterial binding to axenic plant surfaces in the light microscope and through the use of viable cell ...

Assessment of Methane and Nitrous Oxide Fluxes from Paddy Field by Means of Static Closed Chambers Maintaining Plants Within Headspace

Avaliação de metano e óxido nitroso fluxos de arrozal por meio estático fechado Chambers manter plantas dentro Headspace

This protocol describes the measurement of greenhouse gas (GHG) emissions from paddy soils using the static closed chamber technique. This method is based ...

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize (Zea mays L.)

High-throughput, Microscale Protocol for the Analysis of Processing Parameters and Nutritional Qualities in Maize Zea mays L.

Elevado-throughput, microescala protocolo para a análise de parâmetros de processamento e qualidades nutricionais em milho (Zea mays L.)

Maize is an important grain crop in the United States and worldwide. However, maize grain must be processed prior to human consumption. Furthermore, whole ...