2013年7月,铁塔梯度及涡相关通量观测系统完成安装调试,投入试运行。梯度通量观测系统包括在5,10,15,18米设四层梯度Veisalla HMP155A温湿探头(4个)、Met-One 风速风向传感器,采样频率1次/秒;10米安装两对向上、向下的Kipp&Zonen CMP 22短波辐射传、Kipp&Zonen CGR 4长波辐射传感器,采样频率1次/秒。涡相关快反应仪器为20米安装Gill In. R3-50三维超声风/温仪及Li-cor7500A红外水汽二氧化碳探测仪,采样频率10次/秒。表层水温系统目前包括红外表面温度计(10m高),今后在离铁塔不远处计划安装表层水温计及其他高性能动态水温计。
短波辐射观测,黑线为理论值(左图),长波辐射观测(右图)
超声风速仪观测(蓝线)风速(左图)与温度扰动(右)与风杯(红线)观测对比
通过这些仪器,利用梯度及涡相关算法,可获得海气界面潜热、感热通量,向上向下长短波辐射以及净辐射等数据。可连续、高频率地取得低层大气风、温、湿的梯度观测资料以及海气界面潜热、感热通量,向上向下长短波辐射以及净辐射等数据。
大量的观测数据将有助于对区域海-气相互作用对热带天气系统以及上层海洋物理过程的研究,以及对与海-气相互作用相关的海气通量过程参数化方案的改进。为阐明南海上层海洋对海气通量的反馈、区域海-气耦合对南海热带天气系统的影响,提出季风驱动下南海海洋环流的预测方法及其对大气环流反馈机制,为提升南海海洋物理环境预测水平和增强我国防洪抗旱和防御海洋气象灾害的能力建设提供科学依据。