ФЛАКСНЕТ
FLUXNET представляет собой глобальную сеть микрометеорологических вышек, которые используют методы вихревой ковариации для измерения обмена углекислого газа , водяного пара и энергии между биосферой и атмосферой . FLUXNET — это глобальная «сеть региональных сетей», которая обеспечивает инфраструктуру для сбора, архивирования и распространения данных для научного сообщества. Самый последний продукт данных FLUXNET, FLUXNET2015 , размещен в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (США) и доступен для скачивания. В настоящее время существует более 1000 действующих и исторических мест измерения потоков.
FLUXNET обеспечивает калибровку различных сетей потоков для облегчения сравнения между сайтами и обеспечивает форум для распространения знаний и данных между учеными. [1] Исследователи также собирают данные о растительности , почве , потоках газовых примесей, гидрологии и метеорологических характеристиках на участках башни.
История и предыстория
[ редактировать ]FLUXNET начал свою деятельность в 1997 году и вырос из нескольких сайтов в Северной Америке и Европе до нынешней численности, превышающей 260 зарегистрированных сайтов по всему миру. Сегодня FLUXNET состоит из региональных сетей в Северной Америке (AmeriFlux, Fluxnet-Canada, NEON), Южной Америке (LBA), Европе (CarboEuroFlux, ICOS), Австралазии (OzFlux), Азии (China Flux и Asia Flux) и Африке ( АфриФлюкс). На каждой площадке башни измерения потока вихревой ковариации проводятся каждые 30 минут и интегрируются в дневном, ежемесячном и годовом масштабе времени. Пространственный масштаб зоны воздействия на каждой площадке башни достигает от 200 м до километра.
Главной целью FLUXNET и ее региональных партнеров является предоставление данных, которые можно использовать для проверки наземных потоков углерода, полученных с помощью датчиков на спутниках НАСА, таких как TERRA и AQUA, а также на основе биогеохимических моделей. Для достижения этой всеобъемлющей цели цели и приоритеты FLUXNET менялись по мере роста и развития сети. На начальных этапах FLUXNET приоритетом наших исследований была разработка продуктов с добавленной стоимостью, таких как наборы данных о чистой продуктивности экосистем, NEP, испарении, энергетическом обмене и метеорологии. Основаниями для этого предприятия были: 1) расчет ежедневных, ежемесячных и годовых сумм чистого обмена углерода, воды и энергии; и 2) создавать непрерывные наборы данных для выполнения и тестирования различных биогеохимических/биофизических/экосистемных динамических моделей и алгоритмов спутникового дистанционного зондирования.
На втором этапе FLUXNET приоритетом исследований было разложение измерений NEE на потоки компонентов, таких как GPP и дыхание экосистемы, R eco . Этот шаг необходим для того, чтобы FLUXNET стал успешным инструментом для проверки оценок наземного углеродного обмена на основе MODIS; Алгоритмы, управляемые спутниковыми инструментами дистанционного зондирования, не могут напрямую оценить NEE и вместо этого вычисляют GPP или NPP . За прошедшие годы ученые FLUXNET использовали наборы данных о компонентах потока ( GPP, R eco ), чтобы оценить, как фотосинтез растительного покрова и дыхание экосистемы изменяются в зависимости от: 1) сезона; 2) функциональный тип растения; и 3) экологические факторы.
Хотя эти первоначальные исследования внесли значительный вклад в понимание физиологии целых экосистем, они представляют собой лишь первый шаг на пути к будущей эволюции и продуктивности FLUXNET. Например, большая часть ранних работ была выполнена с использованием подмножества полевых участков, которые в значительной степени были ориентированы на хвойные и лиственные леса. Учитывая продолжающийся рост и продление срока действия сети, еще предстоит изучить множество новых возможностей, связанных с пространственными/временными аспектами обмена углекислого газа. Во-первых, сеть FLUXNET расширилась и теперь включает более широкое представление типов растительности и климата. В настоящее время сеть включает в себя многочисленные вышки над тропическими и альпийскими лесами, саванной, чапаралем, тундрой, лугами, водно-болотными угодьями и разнообразными сельскохозяйственными культурами. Во-вторых, расширился объем многих исследований лиственных и хвойных лесов. Несколько участвующих исследовательских групп проводят исследования хронопоследовательности, связанные с нарушениями в результате пожаров и вырубок. Из этой работы ученые узнают, что информацию о возмущениях необходимо включать в модельные схемы, которые полагаются на климатические факторы и функциональный тип растений, чтобы масштабировать потоки башен до ландшафтов и регионов, что добавляет еще один уровень сложности. В-третьих, FLUXNET сотрудничает с другими группами, которые измеряют изменения в фенологии с помощью сетей цифровых камер, влажности почвы и потоков метана.
Сегодня, имея множество наборов данных за период более двух десятилетий, FLUXNET имеет возможность предоставить данные, необходимые для оценки воздействия климатических и экосистемных факторов на межгодовые вариации и тенденции потоков углекислого газа и водяного пара.
Обмен данными также сыграл важную роль в разработке методов, использующих методы машинного обучения и объединяющих потоки данных из FLUXNET, дистанционного зондирования и продуктов с координатной сеткой для создания карт потоков углерода и воды.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бальдокки, Деннис; Фальге, Ева; Гу, Ляньхун; Олсон, Ричард; Холлингер, Дэвид; Бегу, Стив; Антони, Питер; Бернхофер, Ч; Дэвис, Кеннет; Эванс, Роберт; Фуэнтес, Хосе; Гольдштейн, Аллен; Катул, Габриэль; Закон, Беверли; Ли, Сюйхуэй; Малхи, Ядвиндер ; Мейерс, Тилден; Мангер, Уильям; Очел, Уолт; Лапа, КТ; Пилегаард, Ким; Шмид, HP; Валентини, Риккардо; Верма, Шаши; Весала, Тимо; Уилсон, Келл; Вофси, Стив (2001). «FLUXNET: новый инструмент для изучения временной и пространственной изменчивости плотности углекислого газа, водяного пара и потока энергии в масштабе экосистемы» . Бюллетень Американского метеорологического общества . 82 (11): 2415–2434. Бибкод : 2001BAMS...82.2415B . doi : 10.1175/1520-0477(2001)082<2415:FANTTS>2.3.CO;2 . ISSN 0003-0007 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бальдокки, Д.Д. (2008). « Дыхание» земной биосферы: уроки, извлеченные из глобальной сети систем измерения потоков углекислого газа». Австралийский журнал ботаники . 56 : 1–26. дои : 10.1071/bt07151 .
- Пасторелло, Г., Д. Папале, Х. Чу, К. Тротта, Д. Агарвал, Э. К. Канфора, Д. Бальдокки и М. Торн (2016), Набор данных FLUXNET2015: самые продолжительные данные о глобальном углероде, воде и обновлены потоки энергии, Eos Trans. АГУ.
- Пасторелло, Г. и др. (2020), Набор данных FLUXNET2015 и конвейер обработки ONEFlux для данных вихревой ковариации, Scientific Data, 7(1), 225, doi:10.1038/s41597-020-0534-3.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- ФЛАКСНЕТ
- Набор данных FLUXNET2015 (2015 г.)
- Набор данных FLUXNET LaThuile (2007 г.)
- Набор данных FLUXNET Маркони (2000 г.)
- Историческая интерактивная карта сайтов Fluxnet
- Исторический FLUXNET в ORNL
- Исторический Fluxdata.org
- Fluxnet на NOSA
