本书为涡度协方差的使用者提供了测量所需的理论及实践方面的详细信息，包括涡度协方差方法的理论基础，建塔和站点设计，数据采集、处理和空缺填补，通量测量和校正等，并具体描述了在不同生态系统（ 如森林、农田、草地等）环境下开展通量测量的特殊要求。最后一章通过实例分析了当前国际上涡度协方差通量数据库基本情况及数据共享的方法。

本书能更有效地推进涡度协方差技术在我国的应用，真正为一线工作人员提供帮助，可供生态、环境、地理及相关学科的研究生、科研人员和教师参考。

前辅文
第1章 涡度协方差方法Thomas Foken, Marc Aubinet, Ray Leuning
  1.1 历史
  1.2 背景知识
   1.2.1 涡度协方差测量的背景
   1.2.2 雷诺分解
   1.2.3 标量定义
  1.3 单点守恒方程
   1.3.1 干空气质量守恒（连续性）方程
   1.3.2 动量守恒方程
   1.3.3 标量守恒方程
   1.3.4 焓方程
  1.4 积分关系
   1.4.1 干空气收支方程
   1.4.2 标量收支方程（广义涡度协方差方法）
  1.5 谱分析
   1.5.1 湍流的谱分析
   1.5.2 大气湍流的谱分析
   1.5.3 传感器筛选
   1.5.4 高度和风速测量的影响因素
  致谢
  参考文献
第2章 测量、建塔及站点设计考虑J.William Munger, Henry W. Loescher, Hongyan Luo
  2.1 引言
  2.2 通量塔的考虑事项
   2.2.1 通量塔设计的理论考量
   2.2.1.1 多样的生态系统和环境
   2.2.1.2 通量塔结构对周围气流的物理影响
   2.2.1.3 水平支撑杆的大小
   2.2.1.4 塔偏转和振动
   2.2.1.5 在高冠层林窗处的回流区
   2.2.2 塔的设计与科学要求
   2.2.2.1 塔的选址要求
   2.2.2.2 塔的结构要求
   2.2.2.3 塔的高度要求
   2.2.2.4 塔的大小要求
   2.2.2.5 仪器方向要求
   2.2.2.6 塔安装和站点影响要求
  2.3 超声风速仪
   2.3.1 基本原理
   2.3.2 问题及校正
   2.3.3 超声选择、位置和使用要求
  2.4 涡度CO2/H2O分析仪
   2.4.1 基本介绍
   2.4.2 闭路系统
   2.4.2.1 绝对和差分模式
   2.4.2.2 闭路传感器的管道需求
   2.4.2.3 CO2校准
   2.4.2.4 水汽校准
   2.4.3 开路系统
   2.4.3.1 安装和维护
   2.4.3.2 校准
   2.4.4 开路和闭路的优缺点
   2.4.5 窄波段光谱CO2传感器
  2.5 廓线测量
   2.5.1 测量层数的要求
   2.5.2 廓线混合比测量要求
  致谢
  参考文献
第3章 数据采集与通量计算Corinna Rebmann, Olaf Kolle, Bernard Heinesch, Ronald Queck, Andreas Ibrom, Marc Aubinet
  3.1 数据传输与采集
  3.2 原始数据的通量计算
   3.2.1 气象单元中的信号转换
   3.2.1.1 来自超声风速仪的风分量和声速
   3.2.1.2 来自气体分析仪的浓度
   3.2.2 原始数据的质量控制
   3.2.3 方差及协方差计算
   3.2.3.1 平均值与波动计算
   3.2.3.2 时滞判定
   3.2.4 坐标旋转
   3.2.4.1 坐标系及其方位选择的要求
   3.2.4.2 坐标转换方程
   3.2.4.3 旋转角度确定
  3.3 通量确定
   3.3.1 动量通量
   3.3.2 浮力通量和感热通量
   3.3.3 潜热通量和其他痕量气体通量
   3.3.4 其他参数的推导
  致谢
  参考文献
第4章 校正和数据质量控制Thomas Foken, Ray Leuning, Steven R. Oncley, Matthias Mauder, Marc Aubinet
  4.1 通量数据校正
   4.1.1 已经包含在原始数据分析中的校正（第3章）
   4.1.2 将浮力通量转换为感热通量（SND校正）
   4.1.3 频谱校正
   4.1.4 WPL校正
   4.1.5 传感器特定的校正
   4.1.6 不推荐的校正
   4.1.7 总体数据校正
  4.2 能量平衡不闭合的影响
   4.2.1 能量平衡不闭合的原因
   4.2.2 能量平衡不闭合的校正
  4.3 数据质量分析
   4.3.1 涡度协方差测量的质量控制
   4.3.2 是否符合理论要求的测试
  4.4 经过校正和质量控制后湍流通量的准确性
  4.5 可用的校正软件概述
  致谢
  参考文献
第5章 夜间通量校正Marc Aubinet, Christian Feigenwinter, Bernard Heinesch, Quentin Laffineur, Dario Papale, Markus Reichstein, Janne Rinne, Eva Van Gorsel
  5.1 引言
   5.1.1 历史
   5.1.2 夜间通量误差存在的证据
  5.2 这个问题真的很重要吗？
   5.2.1 在什么情况下应当校正夜间通量误差？
   5.2.2 储存量在夜间通量误差中起什么作用？
   5.2.3 夜间通量误差对长期碳封存估算有什么影响？
   5.2.4 夜间通量误差对函数关系有什么影响？
   5.2.5 夜间通量误差对其他通量有什么影响？
  5.3 筛选程序如何实现？
   5.3.1 基本原则
   5.3.2 筛选标准的选择
   5.3.3 筛选应用
   5.3.4 评估
  5.4 校正程序
   5.4.1 筛选+数据填补
   5.4.2 ACMB方法
  致谢
  参考文献
第6章 数据空缺填补Dario Papale
  6.1 引言
  6.2 空缺填补：为什么以及何时需要？
  6.3 空缺填补方法
   6.3.1 气象数据的空缺填补
   6.3.2 一般规则与策略（长缺失）
   6.3.3 方法描述
  6.4 不确定性与质量标记
  6.5 结束语
  参考文献
第7章 不确定性的量化Andrew D. Richardson, Marc Aubinet, Alan G. Barr, David Y. Hollinger, Andreas Ibrom, Gitta Lasslop, Markus Reichstein
  7.1 引言
   7.1.1 定义
   7.1.2 误差类型
   7.1.3 不确定性的描述
   7.1.4 目标
  7.2 通量测量的随机误差
   7.2.1 湍流抽样误差
   7.2.2 仪器误差
   7.2.3 足迹的变化
   7.2.4 量化总随机不确定性
   7.2.5 随机不确定性的整体模式
   7.2.6 在更长时间尺度上的随机不确定性
  7.3 通量测量的系统误差
   7.3.1 未满足的假设及方法上的挑战带来的系统误差
   7.3.2 源自仪器校准和设计的系统误差
   7.3.3 与数据处理相关的系统误差
  7.4 闭合生态系统碳收支
  7.5 结论
  致谢
  参考文献
第8章 足迹分析llar Rannik, Andrey Sogachev, Thomas Foken, Mathias Gckede, Natascha Kljun,Monique Y. Leclerc, Timo Vesala
  8.1 足迹的概念
  8.2 用于大气边界层的足迹模型
   8.2.1 分析型足迹模型
   8.2.2 拉格朗日随机方法
   8.2.3 前推及后推拉格朗日随机模型
   8.2.4 大气边界层足迹
   8.2.5 大气边界层的大涡模拟
  8.3 高大植被的足迹模型
   8.3.1 森林冠层的足迹
   8.3.2 足迹对传感器和源高度的依赖
   8.3.3 高阶矩的影响
  8.4 复杂景观及非均一冠层
   8.4.1 闭合模型方法
   8.4.2 模型验证
   8.4.3 闭合模型的足迹估算
   8.4.4 复杂地形上的足迹
   8.4.5 在城市区域的模拟
  8.5 使用足迹模型进行质量评估
   8.5.1 质量评估方法论
   8.5.2 基于分析型和拉格朗日随机足迹模型的站点评估
   8.5.3 适用性与限制
  8.6 足迹模型验证
  致谢
  参考文献
第9章 净通量划分Markus Reichstein, Paul C. Stoy, Ankur R. Desai, Gitta Lasslop, Andrew D. Richardson
  9.1 动机
  9.2 概念
  9.3 标准方法
   9.3.1 概述
   9.3.2 基于夜间数据的方法
   9.3.3 基于日间数据的方法
  9.4 其他思考及新方法
   9.4.1 振荡模式
   9.4.2 模型参数化
   9.4.3 用高频数据进行通量划分
   9.4.4 使用稳定同位素技术进行通量划分
   9.4.5 气室法
   9.4.6 水汽通量的划分
  9.5 建议
  参考文献
第10章 间断涡度协方差方法Janne Rinne, Christof Ammann
  10.1 引言
  10.2 原理
   10.2.1 采样间隔
   10.2.2 响应时间
   10.2.3 间断涡度协方差的定义
  10.3 间断涡度协方差的实践应用
   10.3.1 定点采样-间断涡度协方差方法
   10.3.2 质量扫描-间断涡度协方差方法
   10.3.3 利用间断涡度协方差方法减少数据传输和储存的负担
  10.4 间断涡度协方差的频谱空间
  10.5 间断涡度协方差的不确定性
  10.6 间断涡度协方差方法的历史
  致谢
  参考文献
第11章 森林生态系统涡度协方差通量测量Bernard Longdoz, Andr Granier
  11.1 引言
  11.2 通量计算、选择及依赖性
   11.2.1 高频损失校正
   11.2.2 旋转方法
   11.2.3 摩擦速率阈值
   11.2.4 基于足迹的选择
  11.3 辅助测量
   11.3.1 冠层气体浓度的垂直廓线
   11.3.2 叶面积指数
   11.3.3 生物量估算
   11.3.4 液流
   11.3.5 可提取土壤水、贯穿降水量及茎流
   11.3.6 热储存
  11.4 生态系统管理及操作的影响
  参考文献
第12章 农田生态系统涡度协方差通量测量Christine Moureaux, Eric Ceschia, Nicola Arriga, Pierre Bziat,Werner Eugster, Werner L. Kutsch, Elizabeth Pattey
  12.1 引言
  12.2 测量系统
   12.2.1 站点选择及与农场主的沟通
   12.2.2 通量塔和气象站配置
   12.2.3 测量高度
   12.2.4 维护
  12.3 通量计算
  12.4 通量校正
   12.4.1 储存项
   12.4.2 夜间通量数据筛选
  12.5 数据空缺填补和足迹估算
  12.6 累积碳交换
  12.7 其他测量
  12.8 未来实验展望
  致谢
  参考文献
第13章 草地生态系统涡度协方差通量测量Georg Wohlfahrt, Katja Klumpp, JeanFranois Soussana
  13.1 草地涡度协方差通量测量的历史回顾
  13.2 草地涡度协方差通量测量的特性
  13.3 从通量测量估算草地碳封存封存
  13.4 其他测量
  13.5 其他温室气体
  致谢
  参考文献
第14章 湿地生态系统涡度协方差通量测量Tuomas Laurila, Mika Aurela, JuhaPekka Tuovinen
  14.1 引言
  14.2 历史概述
  14.3 湿地生态系统特别需要考虑的因素
  14.4 补充测量
  14.5 冬季的涡度协方差测量
  14.6 碳平衡和气候效应
  14.7 结束语
  参考文献
第15章 湖泊生态系统涡度协方差通量测量Timo Vesala, Werner Eugster, Anne Ojala
  15.1 引言
  15.2 已有研究
  15.3 湖面特定的设置问题
   15.3.1 湖泊分层
   15.3.2 CO2的水化学
   15.3.3 陆地-湖泊交互
   15.3.4 质量控制程序
   15.3.5 设备安装
  参考文献
第16章 城市生态系统涡度协方差通量测量Christian Feigenwinter, Roland Vogt, Andreas Christen
  16.1 引言
   16.1.1 城市气候尺度
   16.1.2 城市大气
   16.1.3 城市大气的交换过程
   16.1.4 城市表面-大气界面特征描述
  16.2 城市涡度协方差测量的概念框架
   16.2.1 湍流特性
   16.2.2 体积平衡法
   16.2.3 其他痕量气体与气溶胶
  16.3 城市涡度协方差站点选址的挑战
  16.4 城市边界层特性对涡度协方差测量的影响
   16.4.1 平流和储存
   16.4.2 气流畸变
   16.4.3 夜间通量问题、空缺填补和QC/QA
   16.4.4 仪器检修与维护
  16.5 总结与结论
  致谢
  参考文献
第17章 数据管理、共享及合作Dario Papale, Deborah A. Agarwal, Dennis Baldocchi, Robert B. Cook, Joshua B. Fisher, Catharine van Ingen
  17.1 数据管理
   17.1.1 功能
   17.1.2 通量塔数据库数据库
   17.1.3 区域数据库
   17.1.4 FLUXNET的建立及其数据库
  17.2 数据体验
   17.2.1 数据贡献和反馈规则
   17.2.2 通用命名/单位/汇报/版本
   17.2.3 辅助数据收集
  17.3 数据使用者服务
   17.3.1 数据产品：以fluxdata.org为例
  17.4 数据共享和使用政策
   17.4.1 数据共享动机
   17.4.2 数据使用规则
   17.4.3 其他荣誉的可能性
  参考文献
符号索引
缩写词和首字母缩写词
索引

郭海强 博士,复旦大学生命科学学院助理研究员,上海崇明东滩湿地生态系统国家定位观测研究站站长助理。长期从事干扰对生态系统营养循环影响研究，已发表论文20余篇。

邵长亮 博士，美国密歇根州立大学全球变化与地球观测中心助理教授。主要研究方向为全球变化生态学，已发表论文30余篇。

  

董刚 博士,山西大学生命科学学院讲师。主要研究方向为生态系统生态学，长期从事生态系统碳水循环研究，已发表论文20余篇。

本书集结了大批该领域内的专家学者，旨在为涡度协方差的使用者们提供测量所需的理论及实践方面的详细信息，并且加强世界上不同涡度协方差网络之间的联系。

1.针对不同生态系统的特点，给出针对性较强的通量观测注意事宜；

2.不局限于开路或闭路测定，从更广阔的视角来看待涡度协方差方法；

3.可操作性极强，读者参考后可以动手搭建通量塔、开展通量研究。