波纹比系统的测量原理

2022-06-17 11:59:53 点将科技系统集成部 11

 系统介绍:英国物理学家Bowen (1926)在研究自由水面的能量平衡时提出能量平衡-波纹比法(Energybalabce-Bowen Ratio EBBR), 利用水面与空气的乱流交换热量(感热通量H)与自由水面蒸发水汽的耗热(潜热通量LE)之比,并结合能量平衡公式,求的感热通量和潜热通量的方法,目的在于为农林生态系统水热通量常规监测提供一种有效的手段。该系统结构简单可靠、广泛应用于农田、草地下跌面的地表通量、水循环监测与研究 。

系统组成:数据采集器 , 温湿度传感器 2个 ,土壤热通量板,净辐射传感器  根据需要可以灵活配置一些气象环境类的传感器 ,如 风速风向仪,气压传感器,降雨量 风蚀 或者其他感兴趣的参数,供电采用的是太阳能供电,方便野外安装。

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测量原理 :波纹比和能量平衡公式

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由5式可知,要得到波纹比值,必须测量冠层上方2个不同高度的温度(T1 和 T2)、湿度(RH1 和 RH2)

E1,E2是水汽压 ,水汽压等于饱和水汽压乘以相对湿度的小数部分,

饱和水汽压等于0.61078 exp [ 17.269T / (T+237.30) ]    (γ是常量)

得到波纹比后,代入 6、7式 即可求出 感热通量和潜热通量 。


测试数据 

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感热和潜热通量 之间的关系

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感热潜热和波纹比之间的关系