Method Article

Yüzey Yenileme: Alan Ölçeğinde Enerji Akısı Yoğunluğu Verilerinin Ölçülmesi ve İşlenmesi için Gelişmiş Bir Mikrometeorolojik Yöntem

DOI:

10.3791/50666

⸱

December 12th, 2013

 ,  ,  ,  ,  , 
1Crops Pathology and Genetics Research Unit, United States Department of Agriculture-Agricultural Research Service, 2Department of Viticulture & Enology, University of California, Davis, 3Faculty of Agricultural Sciences, University of Chile, 4Atmospheric Science, University of California, Davis, 5URS Corporation Australia Pty. Ltd.

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yüzey yenileme, enerji akışlarını belirlemek için giderek daha fazla kullanılan mikrometeorolojik bir yöntemdir, ancak teknik karmaşıklığı onu geniş bir kitle için erişilemez hale getirir. Bir yüzey yenileme saha istasyonunu kurmak ve kalibre etmek, verileri elde etmek ve işlemek ve sonuçları doğru bir şekilde yorumlamak için gereken adımları açıklıyoruz.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İleri mikrometeorolojik yöntemler toprak, mahsul ve çevre bilimlerinde giderek daha önemli hale gelmiştir. Atmosfer biliminde resmi eğitimi olmayan birçok bilim insanı için bu tekniklere nispeten erişilemez. Yüzey yenileme ve diğer akı ölçüm yöntemleri, sınır tabakası meteorolojisinin anlaşılmasını ve enstrümantasyon ve çoklu veri yönetimi programlarında kapsamlı eğitim gerektirir. Bu tekniklerin erişilebilirliğini artırmak için, yüzey yenileme ölçümlerinin altında yatan teoriyi açıklıyoruz, girdap kovaryans kalibrasyonu ile yüzey yenileme için bir saha istasyonunun nasıl kurulacağını gösteriyoruz ve akı veri toplama ve işlemeyi gerçekleştirmek için açık kaynaklı anahtar teslimi veri kaydedici programımızı kullanıyoruz. Yeni anahtar teslim program, kullanıcıya düzeltilmiş akılar ve kalite kontrol parametreleri ile basit bir veri tablosu döndürür ve araştırmacıların nihai akı verilerini elde etmek için birden fazla işleme programı arasında mekik dokuma ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu ölçümlerden elde edilen verilere bir örnek, mahsul suyu kullanımının bu teknikle nasıl ölçüldüğünü göstermektedir. Çıktı bilgileri, çeşitli tarımsal ekosistemlerde sulama kararları almak için yetiştiriciler için yararlıdır. Bu istasyonlar şu anda grubumuzdaki araştırmacılar ve Kaliforniya Su Kaynakları Departmanı tarafından aşağıdaki ürünlerde çok sayıda saha deneyinde kullanılmaktadır: pirinç, şarap ve kuru üzüm üzüm bağları, yonca, badem, ceviz, şeftali, limon, avokado ve mısır.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Su kıtlığı, kuru büyüyen bölgelerde tarımsal sürdürülebilirliği tehdit ediyor. Bu durum, değişen iklim koşulları ve sınırlı su kaynakları için tarım, belediye, sanayi ve koruma kuruluşları arasındaki rekabetin artmasıyla daha da kötüleşecektir. Devam eden bu ikilemle başa çıkmak için, yetiştiriciler sürekli olarak sulama verimliliğini artırmanın yollarını ararlar ve mahsulün su kullanımını (yani evapotranspirasyon, ET) gerçek zamanlı olarak daha iyi tahmin eden teknoloji ve daha iyi agrometeorolojik yöntemler bu çabalara kesinlikle yardımcı olacaktır. Yetiştiriciler tarafından ET'yi tahmin etmek için kullanılan mevcut teknolojiler, her ikisi de tahmin hatalar....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

  1. Saha kurulumundan önce bir rüzgar yönü ve ayak izi analizi yapın; Bu adım, kulenin çalışma alanındaki temsili akıyı yakalamak için uygun şekilde yerleştirildiğinden emin olmak için önemlidir.
    1. Saha istasyonunu kurmadan önce, etüt grafiğinde hakim rüzgar yönünü değerlendirmeli ve özel uygulamanız için ne kadar getirme (rüzgar yukarı mesafesi) gerektiğini belirlemelisiniz. Getirme mesafesi, ölçülecek yüzeyin yüksekliğine ve aletlerinyüksekliğine bağlıdır 4. Genel olarak, getirme, sensörlerin bulunduğu kanopinin orta noktasının üzerindeki her metre için rüzgar yönünde 100 metredir.
  2. Özel kurulumun ihtiyaçlarına ba....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Enerji dengesi denkleminin R, n ve G bileşenlerini elde etmek nispeten basit ve ucuzdur. H ölçümleri daha karmaşıktır ve yüzey yenileme için ince telli bir termokupl veya girdap kovaryansı için bir sonik anemometre ile ölçülen yüksek frekanslı sıcaklık izleri gerektirir. İnce telli bir termokupl ile ölçülen örnek bir sıcaklık izi Şekil 9'da temsil edilmektedir ve bu ham verilerden sinyali çıkarmak için matematiksel analize duyulan ihtiyacı göstermektedir (3,8-13.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yüzey yenileme yöntemi, mahsulün su kullanımını gerçek zamanlı olarak ölçmek için bağımsız ve ucuz bir teknik geliştirmek için somut bir fırsat sunuyor. Sinyal işleme, veri kaydedici programlama, kalibrasyon ve veri yönetimindeki son gelişmeler bu hedefi daha net bir şekilde odak noktasına getirdi. Bu makale ve yakın zamanda geliştirdiğimiz anahtar teslimi veri kaydedici programımız6 , gelişmiş mikrometeorolojik yöntemleri tarımsal araştırmacılar için daha erişilebilir hale getirmektedir. Enerji dengesi teriml.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, mevcut rekabet eden finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu araştırma için kısmi destek, J. Lohr Üzüm Bağları ve Şarapları, Ulusal Üzüm ve Şarap Enstitüsü, AJM'ye NIFA Özel Bitkiler Araştırma Girişimi hibesi ve USDA-ARS CRIS fonu (Araştırma Projesi #5306-21220-004-00) tarafından sağlanmıştır.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Veri kaydediciCampbell Scientific, Inc.CR1000
Veri Kaydedici MuhafazasıCampbell Scientific, Inc.ENC12/14-SC
Kule (6 ft), topraklamalı ve paratonerliCampbell Scientific, Inc.CM6
Çapraz kol (4 ft)Campbell Scientific, Inc.CM204
Nu-ray geçit bağlantısıCampbell Scientific, Inc.17953
Regülatör ve pil ile güç kaynağı (12 V)Campbell Scientific, Inc.PS100
Şarj Regülatörü (12 V)Campbell Scientific, Inc.CH100
Pil Uzatma KablosuCampbell Scientific, Inc.6186
Termokupl Uzatma KablosuCampbell Scientific, Inc.FWC-20
TermokupllarCampbell Scientific, Inc.FW3
3D sonik anemometreRM Young Company81000 RE
8 anemometre için iletken kabloRM Young Company18660
Toprak ısı akısı plakalarıREBS, Inc.HFT3.1
Toprak termokupllarıCampbell Scientific, Inc.Kablolu TCAV
Net radyometreKipp ve Zonen, Inc.NR Lite 2
Kipp and Zonen, Inc.için ağır hizmet tipi direk montajıL-CMB1
Uzun boyunlu Radiometer Serisi

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Moratiel, R., Martínez-Cob, A. Evapotranspiration of table grape trained to a gable trellis system under netting and black plastic mulching. Irrigation Science. 30 (3), 167-178 (2011).
  2. DWR (Department of Water Resources). California Water Plan Update, Bulletin 160-05. , Califo....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Surface RenewalEddy CovarianceFlux Data AcquisitionData Logger ProgramField Station SetupSensor InstallationEnergy Flux DensityEvapotranspiration MeasurementIrrigation ManagementAgricultural Ecosystems

Related Articles