梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)測量的是一個垂直方向空氣、土壤不同高度和深度的氣象要素，空氣中測量的是風(fēng)速風(fēng)向、溫濕度、輻射、降雨、大氣壓以及二氧化碳、水汽等氣體成分；土壤中測量的是溫度、濕度、鹽度、熱通量等。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)適用于不同的下墊面和大氣條件，是監(jiān)測大氣邊界層氣象、農(nóng)林氣象、大氣環(huán)境運(yùn)用*普遍和*基本的系統(tǒng)，該系統(tǒng)以空氣動力學(xué)理論、Monin-Obukhov相似理論為基礎(chǔ)，研究的是近地表層、垂直方向上湍流交換以及物質(zhì)和能量的傳輸規(guī)律。同時也應(yīng)用在風(fēng)能評估、大氣成分?jǐn)U散乃至核物質(zhì)監(jiān)測、生化物質(zhì)傳播和作用機(jī)理中。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)中的百米高塔系統(tǒng)是比較典型的表征空間差異性和時間性的監(jiān)測系統(tǒng)，在風(fēng)能預(yù)測和大氣污染環(huán)境預(yù)報(bào)中有很好的應(yīng)用。對于森林生態(tài)系統(tǒng)而言，森林樹冠高大，林木稠密，只有使用高于森林植被冠層高度的高塔系統(tǒng)才能把林下、林內(nèi)、冠層上三個層次的微氣象要素監(jiān)測到，為森林生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、林木的保護(hù)、病蟲害防治提供相應(yīng)的氣象要素的參考。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)能夠直接用于計(jì)算大氣穩(wěn)定度、湍流強(qiáng)度、平面粗糙度和零平面位移、感熱通量、潛熱通量、大氣各種成分的通量、土壤熱通量、Monin-Obukhov長度等微氣象參數(shù)；森林系統(tǒng)中的輻射梯度和PAR梯度，可用于計(jì)算群落葉面積指數(shù)、有效葉面積指數(shù)、林冠結(jié)構(gòu)等。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)也是渦動協(xié)方差系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，能夠?yàn)闇u動協(xié)方差系統(tǒng)提供重要的氣象環(huán)境背景資料，如梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)測量得到的風(fēng)、溫濕梯度觀測、輻射收支觀測及土壤觀測等。梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)中的探頭具有高分辨率、高一致性、秒級響應(yīng)速度、長期可靠性等特點(diǎn)，能夠真實(shí)反映出監(jiān)測區(qū)域的氣象因子變化情況，獲得的數(shù)據(jù)能夠滿足空氣動力學(xué)、能量平衡、物質(zhì)平衡模式運(yùn)算的精度和可靠性要求。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)符合《地面氣象監(jiān)測規(guī)范》和世界氣象組織（WMO）的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，便于進(jìn)行不同系統(tǒng)的比對研究。梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)所建立的塔架平臺還可以為其他研究項(xiàng)目提供了有效的載體。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)研究的具體需求進(jìn)行程序的預(yù)制，實(shí)現(xiàn)自動定時采集、計(jì)算、處理、顯示、存儲和傳輸，自動化監(jiān)測減輕了工作人員的勞動強(qiáng)度。
匹配渦動協(xié)方差監(jiān)測系統(tǒng)
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)中的輻射收支測量配置的是一塊四分量凈輻射表CNR4或采用更高精度的CMP21和CGR4組合高精度凈輻射傳感器，測量研究區(qū)域的太陽輻射收支及凈輻射能量（包括短波和長波）收支情況。輻射能量與土壤熱通量、開路渦動協(xié)方差所測的顯熱/潛熱一起，構(gòu)成了一個完整的能量平衡系統(tǒng)，能量平衡的閉合程度是檢驗(yàn)開路渦動協(xié)方差觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的一個重要參考方面。地下土壤部分包括土壤溫度/土壤濕度/土壤熱通量觀測等，涵蓋了土壤水分和能量研究。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
1、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集器精度高，可靈活設(shè)置采樣間隔和數(shù)據(jù)處理間隔
2、系統(tǒng)的傳感器選用科研級別的風(fēng)速風(fēng)向、空氣溫濕度、輻射傳感器、土壤探頭
3、多種通訊方式（MD 485的多點(diǎn)總線方式、電臺無線方式、GPRS/CDMA公網(wǎng)通訊、WIFI無線、光纖通訊、衛(wèi)星通訊等）可選
4、通訊方式靈活，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，多點(diǎn)組網(wǎng)
5、系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)的CF卡容量*大為16G
6、供電方式多樣化，有太陽能、風(fēng)光互補(bǔ)、交流電等可選
7、可以安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭，實(shí)時監(jiān)控
8、系統(tǒng)硬件部分都有低溫?cái)U(kuò)展，可以適應(yīng)荒漠、極地、冰川、高山、草原、森林等小氣候環(huán)境
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