书 书 书犐犆犛 ０７ ． ０６０ 犃 ４７ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３３６９６ — ２０１７ 陆  气和海  气通量观测规范 犛狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀犳狅狉犾犪狀犱狊狌狉犳犪犮犲犪狋犿狅狊狆犺犲狉犲犪狀犱犪犻狉狊犲犪犳犾狌狓狅犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀狊 ２０１７  ０５  １２ 发布 ２０１７  １２  ０１ 实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 发布目 　　 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 一般要求 ２ ………………………………………………………………………………………………… ５ 　 观测仪器及其安装 ４ ……………………………………………………………………………………… ６ 　 维护 ／ 校准 ５ ………………………………………………………………………………………………… ７ 　 数据采集与处理 ６ ………………………………………………………………………………………… ８ 　 数据文件归档 ７ …………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性附录 ） 　 观测仪器技术性能 ８ ……………………………………………………………… 附录 Ｂ （ 资料性附录 ） 　 湍流脉动数据处理方法 １０ ………………………………………………………… 附录 Ｃ （ 资料性附录 ） 　 湍流通量数据质量检验方法 １３ …………………………………………………… 参考文献 １５ …………………………………………………………………………………………………… 犌犅 ／ 犜 ３３６９６ — ２０１７ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国气象局提出 。 本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ５０７ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 中国气象局气象探测中心 、 中国气象局广州热带海洋气象研究所 、 云南省大理市气象局 、 北京市气象局 、 广东省茂名市气象局 、 国家气象中心 。 本标准主要起草人 ： 李翠娜 、 黄健 、 徐安伦 、 伍永学 、 吕卫华 、 薛红喜 、 王柏林 、 张鑫 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３３６９６ — ２０１７ 陆  气和海  气通量观测规范 １ 　 范围 本标准规定了陆  气和海  气通量观测的一般要求 、 主要观测仪器 、 仪器安装 、 维护 ／ 校准 、 数据采集与处理 、 数据文件归档的技术要求 。 本标准适用于陆  气和海  气通量的涡动相关观测方法 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ１４９１４ — ２００６ 　 海滨观测规范 ＧＢ ／ Ｔ１５９２０ 　 海洋学术语 　 物理海洋学 ＱＸ４ — ２０１５ 　 气象台 （ 站 ） 防雷技术规范 ＱＸ ／ Ｔ４５ — ２００７ 　 地面气象观测规范 　 第 １ 部分 ： 总则 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 陆  气通量 　 犾犪狀犱狊狌狉犳犪犮犲犪狋犿狅狊狆犺犲狉犲犳犾狌狓 近地面由于湍流而引起的能量和物质的垂直输送 ， 包括陆  气界面的动量 、 感热 、 潜热 （ 水汽 ） 和二氧化碳通量等 。 ３ ． ２ 海  气通量 　 犪犻狉狊犲犪犳犾狌狓 海面由于湍流而引起的能量和物质的垂直输送 ， 包括海  气界面的动量 、 感热 、 潜热 （ 水汽 ） 和二氧化碳通量等 。 ３ ． ３ 动量通量 　 犿狅犿犲狀狋狌犿犳犾狌狓 空气在运动过程中 ， 单位时间内通过单位面积所传输的动量 。 ３ ． ４ 感热通量 　 狊犲狀狊犻犫犾犲犺犲犪狋犳犾狌狓 显热通量 在不发生物体和媒质的相态变化前提下 ， 因湍流运动引起的单位时间内通过单位面积的热量 。 ３ ． ５ 潜热通量 　 犾犪狋犲狀狋犺犲犪狋犳犾狌狓 空气中水汽发生相变时 ， 因湍流运动引起的单位时间内通过单位面积的热量 。 ３ ． ６ 水汽通量 　 狑犪狋犲狉狏犪狆狅狉犳犾狌狓 陆地 （ 海洋 ）  大气界面因湍流运动引起的单位时间内通过单位面积的水汽垂直输送量 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３３６９６ — ２０１７ ３ ． ７ 二氧化碳通量 　 犆犗 ２ 犳犾狌狓 陆地 （ 海洋 ）  大气界面因湍流运动引起的单位时间内通过单位面积的二氧化碳垂直输送量 。 ３ ． ８ 涡动相关法 　 犲犱犱狔犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犿犲狋犺狅犱 涡动协方差法 　 犲犱犱狔犮狅狏犪狉犻犪狀犮犲犿犲狋犺狅犱 通过计算大气中某物理量 （ 如水平风速 、 温度 、 水汽密度和二氧化碳密度等 ） 脉动量与垂直风速脉动量的协方差 ， 求算湍流输送通量的方法 。 ４ 　 一般要求 ４ ． １ 　 观测项目 ４ ． １ ． １ 　 湍流通量观测 应利用快速响应的传感器 ， 同步进行以下四项要素的脉动量观测 ： ——— 三维风速 ； ——— 超声虚温 ； ——— 水汽密度 ； ——— 二氧化碳密度 。 注 ： 利用上述四项要素的脉动量观测值 ， 采用涡动相关法分别计算动量 、 感热 、 潜热和二氧化碳通量 。 ４ ． １ ． ２ 　 辅助观测 ４ ． １ ． ２ ． １ 　 辅助观测要素 应进行以下一项或多项观测 ： ——— 气压 ； ——— 风速 ； ——— 风向 ； ——— 气温 ； ——— 相对湿度 ； ——— 降水量 ； ——— 大气长波辐射和地面长波辐射 ； ——— 太阳总辐射和地面反射辐射 ； ——— 净全辐射 ； ——— 光合有效辐射 ； ——— 土壤温度 ； ——— 土壤体积含水量 ； ——— 土壤热通量 ； ——— 潮高 ； ——— 潮时 ； ——— 波高 ； ——— 波向 ； ——— 波周期 ； ——— 表层海水温度 ； ２ 犌犅 ／ 犜 ３３６９６ — ２０１７ ——— 表层海水盐度 。 注 ： 用于监测环境条件的变化和分析通量变化的成因等 。 ４ ． １ ． ２ ． ２ 　 下垫面状况记录 从观测塔的东 、 南 、 西 、 北 ４ 个方位拍摄下垫面照片 ， 定期记录观测塔周围下垫面变化情况 ； 记录海 岸线 、 水下沙丘等环境地形的变化 。 ４ ． ２ 　 校时 观测时钟采用北京时 ， 自动观测以采集器的内部时钟为观测时钟 。 以经过统一授时的计算机时钟 为准来校对采集器时间 。 ４ ． ３ 　 观测场地 ４ ． ３ ． １ 　 陆  气通量 陆  气通量观测场地应符合以下要求 ： ——— 周边无污染源 ； ——— 周围无明显建筑物和树木遮挡 ； ——— 观测塔沿上风方向的距离至少大于观测高度的 １００ 倍 。 ４ ． ３ ． ２ 　 海  气通量 海  气通量观测场地宜符合以下要求 ： ——— 海岸地势平缓 ， 尽量避开陡岸 ； ——— 海岸一侧无明显的高大地形 、 建筑物和树木 ； ——— 上风方向的海面开阔 ， 无岛屿 、 暗礁 、 沙洲等障碍物 ， 或水产养殖 、 捕捞区 。 ４ ． ４ 　 观测记录 通量观测记录包括站址信息 、 仪器信息 、 要素观测值 、 通量数据处理的元数据 。 ａ ） 　 站址信息宜包含以下内容 ： ——— 站址名称 ； ——— 经度 、 纬度 、 海拔高度 ； ——— 通讯地址 ； ——— 站址负责人 ； ——— 观测人员 ； ——— 站址周围环境 ； ——— 下垫面特征 ； ——— 站址信息的生成日期 ； ——— 站址信息的记录人员 ； ——— 站址信息的审核人员 。 ｂ ） 　 仪器信息宜包括以下内容 ： ——— 名称 ； ——— 型号 ； ——— 生产厂商 ； ——— 标定项目和标定时间 ； ３ 犌犅 ／ 犜 ３３６９６ — ２０１７ ——— 启用时间 ； ——— 安装位置 （ 高度 、 传感器朝向 ）； ——— 仪器信息的生成日期 ； ——— 仪器信息的记录人员 ； ——— 仪器信息的审核人员 。 ｃ ） 　 要素观测值应包括以下内容 ： ——— 观测时间 ； ——— 设备状态标识 ； ——— 湍流脉动观测数据 ； ——— 辅助观测要素数据 ； ——— 经数据处理和质量检验后的通量数据 ； ——— 数据质量标识符号 。 ｄ ） 　 通量数据处理元数据宜包括以下内容 ： ——— 采样频率 ； ——— 平均周期 ； ——— 湍流脉动数据处理方法 ； ——— 湍流通量数据质量检验方法 。 ５ 　 观测仪器及其安装 ５ ． １ 　 观测仪器 ５ ． １ ． １ 　 一般要求 观测仪器应具备下列要求 ： ——— 应有质量标识 ； ——— 应有检定证书 ； ——— 应有详细的技术及操作手册 。 ５ ． １ ． ２ 　 技术性能 湍流通量观测仪器的基本技术性能参见 Ａ．１ ， 辅助观测要素仪器的基本技术性能参见 Ａ．２ 。 ５ ． １ ． ３ 　 防雷装置 观测设施及附属建筑物的防雷应符合 ＱＸ４ — ２０１５ 要求 。 ５ ．