涡动相关通量计算及三种主要软件的比较分析

涡动相关通量计算及三种主要软件的比较分析

高原气象

涡动相关方法是当前地气交换研究中最基本的通量观测方法。依据有关观测数据计算所得的通量结果与湍流资料处理软件的配置关系很大。本文选择了国际上通用的三种主要涡动相关数据处理软件(即EdiRe、TK2/TK3和EddyPro),对国内外5个不同下垫面的通量站资料进行了比较分析。依据EdiRe计算模块逐步完善的EdiRe-w程序的处理结果与其他两个软件的比较表现出较好的一致性:(1)三个软件处理结果的相关性很高,各决定系数R2多数大于0.99;(2)所得风速、温度、水汽浓度和CO2浓度的平均值几乎完全一致;(3)动量通量(或摩擦速度u*)的比较,差别小于3%;感热、潜热和CO2通量的比较,EdiRe-w和EddyPro结果的差别一般小于5%;EdiRe-w和TK3的结果差异略大些,但即便对较难测量的潜热通量和CO2通量,相互差异也在9%以内。三个软件的比较结果表明,EdiRe软件具有模块功能较完备、搭配较灵活和运算速度明显较快的特点,是当前值得应用的好方法。