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    地表蒸散发观测极具挑战性,与能量平衡闭合、尺度效应等问题密切相关。在“黑河生态水文遥感试验”中,我们设计了由22台的涡动相关仪与自动气象站、4组大孔径闪烁仪构成的通量观测矩阵,力求捕捉地表-大气水热交换的三维动态特征,以便更好地理解非均匀下垫面的地表蒸散发过程,揭示地表蒸散发的空间异质性及其影响机理,实现地表蒸散发的尺度扩展,也为蒸散发遥感估算模型的发展与验证等提供像元尺度的地面真值。

    在黑河流域中游张掖地区构建了30km×30km、5.5km×5.5km两个嵌套的通量观测矩阵。其中30km×30km的大矩阵由张掖绿洲的大满超级站以及绿洲周边神沙窝、花寨子、戈壁与湿地4个普通站组成,其下垫面涉及绿洲农田、沙漠、荒漠、戈壁和湿地。超级站配备1套气象要素梯度测量系统与2层的涡动相关仪,4 个普通站各配置1套自动气象站与1台涡动相关仪。在绿洲区域5.5km×5.5km小矩阵内,根据作物结构、防护林走向、村庄与道路分布、土壤水分与灌溉状况等划分成17个小区,每个小区内架设1台涡动相关仪和1套自动气象站,并且有4组大孔径闪烁仪观测矩阵内3×3、2×1的MODIS 像元尺度通量。另外,还利用稳定同位素原位连续/移动观测系统开展土壤蒸发与植被蒸腾的分割,采用热扩散液流计(TDP)测量防护林的蒸腾量,也应用了2台宇宙射线测量系统观测超级站所在像元的土壤水分。