全球氣候變化及其帶來的生態環境問題是當今世界面臨的重大挑戰。利用渦度協方差技術開展生態系統與大氣CO2、H2O、CH4及熱通量的網絡觀測研究，對于認知和預測全球變化規律與趨勢、評價生態系統碳源和碳匯及水資源的合理利用等都具有重要的科學意義。

 

渦度協方差是基于微氣象學方法和渦度相關技術對生態系統與大氣間物質湍流通量進行實時非破壞性測量的方法。渦度協方差可以在較大空間尺度上長期測定碳、水等通量在大氣-植被-土壤間的交換過程。

 

渦度協方差測量是上述通量的一種直接、有效、廣為接受的方法。下面介紹相關的一些測量概念：

 

通量：

通量密度：單位時間內單位面積通過的物質的量。

影響通量因素：①物質的量；②面積；③時間

 

感熱通量（H）：地面和大氣間，在單位時間內，沿垂直方向通過單位面積的熱量稱之為感熱通量。

Wm-2或J m-2 s-1

白天：地溫高于氣溫，熱量由地面傳送給上面較冷的空氣并促其增熱，感熱通量為正值；

夜間：地面輻射冷卻，氣溫高于地溫，感熱通量為負值。

 

水汽通量（E）：在單位時間內流經某一單位面積的水汽量，單位：mmolH2Om-2s-1。

 

汽化潛熱（L）：溫度不變時，單位質量的某種液體物質在汽化過程中所吸收的熱量為汽化潛熱。如果液體是水的話，就是單位質量的水在汽化過程中所吸收的熱量。

單位：J/gH20

 

潛熱通量（LE）：潛熱通量（latent heat flux）為大氣中的水發生相變時引起的熱量輸送。

單位為W·m-2

 

蒸發散（ET）：包括了地表水分蒸發與植物體內水分的蒸騰。它是維持陸面水分平衡的一個重要組成部分，也是維持地表能量平衡的主要部分。