一、 概述

在越來越大型的城市化過程中，不同源匯和不同機械和熱力學相互作用背景下，高塔梯度觀測是較有效地表征人類活動、城市建設對城市氣象和城市環境變遷影響的觀察者和記錄者。（Gradient Meteorological Observation System）測量大氣中不同高度的風速風向、溫濕度、輻射以及不同深度土壤的土壤溫度和含水量，適用于不同的下墊面和大氣條件， 是邊界層氣象，農林氣象、大氣環境監測運用普遍和基本的觀測手段，是以空氣動力學理論、Monin-Obukhov相似理論在近地表層的，尤其在垂直方向上以湍流交換為基礎的物質和能量的傳輸規律的研究不可替代的觀測系統。在風能評估、大氣成分擴散乃至核物質、生化物質的傳播和作用機理研究中，高塔梯度系統是較穩定的表征空間差異性和時間性的觀測系統，是風能預測、污染員環境預報較重要的手段。對于森林生態系統的梯度觀測系統，由于森林冠層下的逆梯度現象，以及各種不同植被的相互作用，不同高度的同時觀測得以準確地把控細微的空間變異和穩定的時序演替，具有其他系統無法替代的作用。

    BL1000/BL3000梯度氣象觀測系統測量大氣中不同高度的風速風向、溫濕度、輻射以及不同深度土壤的土壤溫度和含水量，適用于不同的下墊面和大氣條件。系統測量的數據能夠直接用于計算大氣穩定度、湍流強度、平面粗糙度和零平面位移、感熱通量、潛熱通量、土壤熱通量，Monin-Obukhov長度等空氣動力學參數，在森林系統中的輻射梯度和PAR梯度，可用于計算群落葉面積指數、有效葉面積指數，林冠結構等；梯度氣象觀測系統也是渦動協方差系統的重要補充，能夠為渦動協方差系統提供重要的氣象環境背景資料、梯度氣象觀測系統包括風溫濕梯度觀測、輻射收支觀測及土壤觀測等。

二、 設計依據

1、     《地面氣象觀測規范》；

2、     《氣象儀器和觀測方法指南》；

三、 系統組成、原理及性能指標

    系統主要有數據采集、存儲和傳輸單元、氣象要素觀測單元、供電單元和安裝附件組成。系統包括BL1000和BL3000兩種配置，BL1000系統主要用于5層（含5層）以下梯度，BL3000用于5層（不含5層）以上梯度氣象的測量，測量的層數可個根據用戶調整。