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在微气象学研究中，除了研究涡动相关法 测量得出的能量通量外，还需要关注区域能量 平衡。太阳辐射（向下短波辐射 DR）进入地 球大气层，经过直射、散射、转化等机制作用后， 在大气中形成既有向下的短波辐射（DR）和长 波辐射（DLR），也有向上的短波辐射（UR） 和长波辐射（ULR）。四分量净辐射传感器测 量了这些辐射分量和净结果（净辐射 Rn）； 热通量板测量地表以下约 5cm 深度处的土壤 热通量；热电偶传感器用于测量土壤储热，土 壤含水量传感器用于测量土壤中的水的储热； 这些物理量和涡动协方差系统所测得的显热及 潜热，构成区域性的能量平衡。由于开路式气 体分析仪和三维超声风速仪各自的测量机制， 它们的测量都容易受降雨影响，光合有效辐射 传感器所测数据可用于 CO2 通量的后期修正。
近地面层通量观测系统是国家气候观象台 气候综合探测系统的一个重要组成部分，是用 于测量地气交界面附近辐射通量、能量通量、 物质通量、土壤热通量和气象要素分布梯度的综合观测系统。主要包括近地层大气温度、 风、湿度、气压、降水量、蒸发量、土壤温度、 土壤湿度、土壤热通量、辐射、物质通量（水汽、 碳通量）观测及热量、动量通量等要素观测， 以此来获取不同代表性下垫面区域上大气边 界层的动力、热力结构，多圈层相互作用过 程中各种能量、物质交换的相关信息。通量 系统由梯度观测系统、涡动协方差系统及监 控计算机、通讯网络、供电系统组成。梯度 站观测系统组成由包括空气温度 / 相对湿度 / 风速梯度观测、辐射观测及土壤观测等组成 常规的背景观测系统。
珠海安尼莱科技有限公司为广大研究 人员和气象部门提供能量平衡及梯度气象 系统各种组成的传感器、采集器和通信模 块。其中传感器包括高精度二维超声风速仪 UA220（图2）、红外温度计 S111（图3）、土壤热通量板 HFP01（图4）、空气温湿度传感器 HMP155（图5）、四分量净辐射 RA04（图6）、光合有效辐射 PT01、土壤 温湿盐三参数传感器 SM3。
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