美国国家生态观测网络:准确、一致的PAR数据

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发布于: 2012年8月13日 随着人口不断增长以及对土地使用需求的不断加剧,作为地球生命体部分的生物圈正在发生变化。人类依赖于水、食物、光、能量和空气而生存;对生物圈的破坏会影响地球上的所有生命。因此,生物圈能够满足我们人类的生存需求,但随着其变化会使整个世界受到影响,继而改变人类生命之质量。

为了帮助了解这些变化情况,美国创建了国家生态观测网络(NEON),收集美国全境范围内的各种数据——气候变化、土地使用变化以及物种入侵对生物圈所带来的影响的数据。NEON在此领域属独家首创,其设计用于检测及预报几十年间的大陆生态变化情况。NEON收集的数据将完全免费、公开,以供所有用户使用。

为策略性地收集生态数据,NEON已将美国全境划分为20个生态气候区域(见下图),每个区域代表不同的植被、地形、气候和生态系统效益。通过将美国全境划分为各种不同的区域,确保NEON能够对模型内的整个国家进行系统性取样,客观反映出环境的多样性。

 

NEON由国家科学基金会出资成立,现已经完成规划和开发阶段,正步入测量站的建造阶段。不久的将来,将有新的数据录入。构建整个网络将大约耗时5年,预计在2016年完全投入运营。

NEON已选择在网络中使用Kipp & Zonen生产的PQS 1光合成有效辐射(PAR)量子传感器。在未来5年内,将安装1500余台PQS 1传感器,分别布设在森林冠层的各个高度位置,以准确测量PAR可用性和利用率模式。为确保数据的准确性和一致性,NEON专为PQS 1 PAR传感器研发了一款校准设备,可追溯至美国国家标准与技术研究院(NIST),如下所

NEON计划收集数据以用于未来30年,因此数据需具有最高的精确度和可靠性,并且收集频率需保持恒定。

NEON同时还将根据基线地表辐射观测网(BSRN)指南要求,实施一套Kipp &Zonen提供的科学太阳监测站,以最高精确度要求测量直接辐射、散射辐射和总日辐射。该监测站将包含一套带CHP 1太阳热量计的SOLYS 2太阳跟踪器、两套配备CVF 3通风装置的CMP 22日射强度计和一套配有通风装置的CGR 4地面辐射强度计。

PQS 1 PAR量子传感器仅是该网络中众多仪器设备的一种。NEON科学家将使用44种不同类型的11000多个传感器,实施多次不同类型的测量,包括土壤水分测量、水温测量以及风速测量等。这些测量操作的目的是揭示人类活动是如何影响并引起生物圈发生变化的。

有关NEON校准设备的更多信息,请登录:http://www.neoninc.org/news/calvallab