全球气候变化及其带来的生态环境问题是当今世界面临的重大挑战。利用涡度协方差技术开展生态系统与大气CO2、H2O、CH4及热通量的网络观测研究，对于认知和预测全球变化规律与趋势、评价生态系统碳源和碳汇及水资源的合理利用等都具有重要的科学意义。

 

涡度协方差是基于微气象学方法和涡度相关技术对生态系统与大气间物质湍流通量进行实时非破坏性测量的方法。涡度协方差可以在较大空间尺度上长期测定碳、水等通量在大气-植被-土壤间的交换过程。

 

涡度协方差测量是上述通量的一种直接、有效、广为接受的方法。下面介绍相关的一些测量概念：

 

通量：

通量密度：单位时间内单位面积通过的物质的量。

影响通量因素：①物质的量；②面积；③时间

 

感热通量（H）：地面和大气间，在单位时间内，沿垂直方向通过单位面积的热量称之为感热通量。

Wm-2或J m-2 s-1

白天：地温高于气温，热量由地面传送给上面较冷的空气并促其增热，感热通量为正值；

夜间：地面辐射冷却，气温高于地温，感热通量为负值。

 

水汽通量（E）：在单位时间内流经某一单位面积的水汽量，单位：mmolH2Om-2s-1。

 

汽化潜热（L）：温度不变时，单位质量的某种液体物质在汽化过程中所吸收的热量为汽化潜热。如果液体是水的话，就是单位质量的水在汽化过程中所吸收的热量。

单位：J/gH20

 

潜热通量（LE）：潜热通量（latent heat flux）为大气中的水发生相变时引起的热量输送。

单位为W·m-2

 

蒸发散（ET）：包括了地表水分蒸发与植物体内水分的蒸腾。它是维持陆面水分平衡的一个重要组成部分，也是维持地表能量平衡的主要部分。