源/https://essd.copernicus.org
最近，中科院青藏高原研究所、中國科學院青藏高原地球科學卓越創新中心、中國科學院大學的學者和德國布倫瑞克工業大學、GFZ德國地球科學研究中心以及LI-COR公司研究人員，合作在《Earth system Science Data》期刊上撰文，發布了全球首批西藏中部高山草原生態系統長期碳通量數據集。數據表明：從2005-2019年，西藏高山草原生態系統表現為“微弱”的碳吸收。這表明了該生態系統的脆弱性：在全球變暖背景下，該生態系統極易轉變為“碳源”。
西藏高山草原生態系統的面積約為800,000km2，土壤表層30cm內包含3.3%的土壤有機碳。僅西藏自治區（472,037km2）的總有機碳含量就高達1.93PgC 。這一地區升溫幅度是全球平均水平的兩到三倍，這會導致土壤呼吸速率的增強，土壤碳庫存在損失的風險。圖源/wikipedia.org
得到這一結論并不容易。這背后是對海量通量原始數據的精準、可靠分析。
LI-COR公司研發的EddyPro?軟件在本項研究中發揮了重要作用。
研究者對渦度協方差通量數據做了嚴密的數據分析，包括：
原始數據處理 Raw data processing
去除異常值、坐標旋轉、除趨勢分析、數據質量分級。10Hz的原始數據通過EddyPro?計算出每30mins的通量數據。
數據漂移修正Drift correction
由于氣體分析儀在光源、鏡頭、濾光片、檢測器等方面存在細微差異，吸收率和氣體密度之間的關系并不完全符合理論值，需對每個氣體分析儀單獨校準。吸收率偏移值的時間序列作為動態元數據導入EddyPro?軟件。
數據質量過濾Quality filtering
只有在特定條件下，渦度協方差方法獲得的數據才是有效的。因此在EddyPro?對數據進行嚴格分類過濾：Quality Flags。
EddyPro?是一款功能強大的渦度協方差數據處理軟件：可計算得到CO2、H2O、CH4、能量通量。EddyPro?可隨SmartFlux?安裝在野外渦度監測系統中，實時處理原始數據；EddyPro?還可安裝在個人電腦上，研究者可選擇各種處理方法對原始數據做深度分析。
風場分析Wind field analysis
樣地周邊建筑物或其他基礎設施的存在，會影響通量值的有效性。因此，研究者們分析了該位點的風場分布。此外，使用2001年的Kormann和Meixner模型，研究者計算了累積量來估算通量測量的源面積。使用FREddyPro R計算累積量（Cummulative Footprints）并成圖。EddyPro軟件可計算上風向通量貢獻的距離。
傳感器自加熱數據修正Sensor self heating correction
當使用開路IRGA分析儀時，測量光路上溫度和水汽濃度的波動會引發空氣密度的變化，此時有必要對測量數據進行訂正，方法通常使用WPL。另外，在寒冷條件下，例如當溫度低于-10℃，由于在測量光路上發生的傳導、對流和輻射熱交換過程，會導致最終CO2的通量表現為吸收。這一現象與儀器內部電子元件在工作時的發熱以及開路測量不同部位接收到的太陽輻射不同有關。雖然這種Heating Correction的量級很小，比WPL訂正小10~50倍，但如果長期處在低溫環境下，足以導致對生態系統碳吸收的高估。針對這個問題，LI-COR科學家Burba等（2008）在EddyPro?軟件中，開發出了一整套完整的訂正解決方案。
數據插補Gap filling
為了讓時間序列上CO2通量數據是完整的，研究者使用邊際分布采樣（MDS）方法，在ReddyProc R軟件包里，對通量數據進行了插補。
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