谷底二氧化碳通量

单位时间单位面积在冠层与大气间净交换的二氧化碳摩尔数，由涡度相关法高频协方差直接测得，是碳收支核心量。谷底，冷空气汇聚、逆温，夜间弱湍流。

谷底夜间逆温弱湍流，通量质控关键。它是净生态系统碳交换（NEE）的直接测量，决定生态系统是碳汇还是碳源，是碳核算与气候研究的基石。

谷底，冷空气汇聚、逆温，夜间弱湍流。荒漠与裸岩地貌以极端干旱、稀疏植被和大面积裸地为特征，能量分配以感热为主、潜热很低，生态系统通量在很多时段由非生物过程主导。谷底的植被覆盖度可低至 5% 以下，光合与呼吸集中在短促的降水脉冲之后，长期干旱期 GPP 近零；裸地还存在非生物 CO₂ 交换（盐碱土、碳酸盐的吸收/释放），易与生物通量混淆。除沙质荒漠外，该族还涵盖戈壁、雅丹、劣地、裸岩、喀斯特与石漠化等以物理风化和地貌过程为主的下垫面，EC 足迹几乎全为裸地，稳态假设在均一平坦地表尚可，但强异质地形需谨慎。

排放因子与量级锚点

• 谷底夜间逆温弱湍流，通量质控关键。
• 植被覆盖度常 <10~20%，波文比高、潜热占比低，感热可占净辐射的 60% 以上；
• 降水脉冲后 NEE 可在数日内由近零转为 −3~−1 µmol/(m²·s) 的短暂吸收，随后迅速回落；
• 盐碱/裸岩土壤的非生物 CO₂ 昼夜通量可达 ±1~2 µmol/(m²·s)，不剔除会高估或低估生物碳交换。

现场实测的典型量级为：白天 NEE 视植被；夜间 u* 低。裸地 EC 信号弱、噪声占比高，且非生物 CO₂ 与生物通量叠加，需用灭菌/结皮对照和稳定同位素区分，降水事件是少数强信号窗口。

昼夜温差极大，温度本身不限制（干旱才是），高温与强辐射驱动高感热和物理风化，夜间快速冷却。

时间动态

生物活动随罕见降水呈孤立脉冲批次，长期以物理过程为背景；昼夜以感热/非生物 CO₂ 的温度周期为主，生物昼夜节律很弱；强降水脉冲、沙尘暴、热浪与罕见洪水是主要事件，沙尘改变辐射与仪器光路。

布点要点

• 塔位在平坦均一的砾漠/沙面/裸岩，避开绿洲边缘与冲沟，记录地表类型与砾石/沙比例；
• 同步三维风、CO₂/H₂O、辐射、土壤温湿度与降水，配沙尘/颗粒物监测；
• 非生物通量设灭菌土柱、结皮箱与同位素取样，生物量用脉冲期快速调查。

现场挑战

• 该场景最突出的误差与干扰是逆温、弱湍流、局地风。
• 弱通量、强噪声使信噪比低，非生物 CO₂ 干扰难以识别；
• 沙尘暴、沙尘污染光路与机械部件，高温影响仪器稳定；
• 降水稀少导致验证窗口少，稀疏植被的足迹代表性难评估。

数据处理与标定上，夜间 u* 质控严格；EC 测净能量与弱 CO₂ 通量，结合灭菌/结皮对照箱和 δ¹³C 区分生物与非生物，降水脉冲用高频土壤水分捕捉，地貌/风蚀用遥感与沙尘监测，长期碳收支依赖模型与少量观测约束。

主控驱动：稀少降水脉冲；裸地感热与高反照率；土壤非生物 CO₂ 交换；生物结皮与稀疏植被；风蚀、沙尘与物理风化。

该量通常由上层模型反演得到，暂无独立传感条目。

一次完整校准的步骤

1. 明确被测量、量程、允许误差与使用条件。
2. 准备可溯源的标准器，其不确定度应小于被校对象允许误差的 1/3。
3. 记录环境条件（温度、湿度、气压）与安装状态。
4. 按 0%、25%、50%、75%、100% 或标准要求的点逐点加载/卸载。
5. 记录正行程与反行程读数，计算非线性、迟滞与重复性。
6. 拟合校准曲线，写入设备并保留原始记录。
7. 给出校准结果的不确定度与适用期限。

更多内容见 校准与不确定度。

Measurement → measured_by Technology → outputs Signal → uses Interface → transported_by Protocol → governed_by Standard

该量进入平台后，建议至少执行以下质量与处理步骤；每步都应体现在数据质量标记中，而不是静默修改数值。

完整的规则与等级见 数据质量。

谷底二氧化碳通量的评价必须带条件：时段、方法、对象与适用范围。SIYB 不允许出现“超过某值就危险”这类无条件表述。

标准给出的是方法与限值，不等于现场可直接套用的判据；适用边界请查阅标准原文。