2019年12月6日，在中国科学院清原森林生态系统观测研究站（简称：清原站）安装完成了首台智能环境控制加热三维超声风速仪（CSAT3AH, Campbell Scientific, UT, USA）的闭路式涡度相关系统（CPEC310，Campbell Scientific, UT, USA），并启动运行。 

　　在“科尔森林痕量气体与同位素通量监测研发联合实验室”（由永利娱高ylg060net与美国Campbell公司联合成立）的支持下，依托“次生林生态系统塔群LiDAR监测平台”，清原站工程师于丰源、北京天诺基业工程师周海涛（图1）、沈阳农业大学研究生庞云超，毕业实习生吴尚明经过4天的外业工作，完成了CSAT3AH与CPEC310的野外仪器安装；在美国Campbell Scientific公司超声风速仪资深开发者Larry Jacobsen团队的远程技术协助下，组建了首套智能环控加热三维超声风速仪闭路式涡度相关系统（CSAT3AH CPEC310），并对其进行了零点和二氧化碳测幅标定（图2），目前该系统已经正常运行并实时发回数据。 

　　三维超声风速仪采用涡度相关技术快速测定生态系统与大气物质、能量和动量交换过程中的三维风速与超声温度，是涡度相关系统中的核心传感器之一。冬季低温会导致仪器冰雪霜凝结，干扰测量路径导致非准确测定；在该环境条件下能稳定和准确地完成测定一直是涡度通量技术工程师追求的目标。CSAT3AH自配温控智能电子设备，可根据其对温度与湿度的测定和对超声风速仪的运行诊断，控制加热的时间、数量与位置（超声头或支撑臂），以保证在寒冷和冰霜雪时获得高质量的测定数据。此外，冬季低温还会缩短（热胀冷缩）超声探头间的距离，高估风速和超声温度，进而影响涡动相关通量的最终计算结果。但目前尚缺乏对这一系列问题的定量研究。为回答该问题，在观测塔的同侧及相同高度安装CSAT3AH CPEC310系统与CSAT3A（非加热三维超声风速仪）CPEC310系统（图3）；经过冬春两季运行，该系统可为CSAT3AH的运行状态与质量评估提供实地数据，并定量评估在寒冷气候条件下超声风速仪引起的涡动相关通量的测定误差。 （次生林组）

图1. 安装加热三维超声风速仪（CSAT3AH）和闭路涡度通量系统的采样测定系统

图2. 检查线路、并对气体分析仪进行二氧化碳零点和测幅标定

图3.  CSAT3A（非加热三维超声风速仪，左上）与CSAT3AH（智能环境控制加热，右上）2套CPEC310系统在观测塔相同方向和高度运行（下）