Metody weryfikacji jakości danych i określania obszaru źródłowego strumieni turbulencyjnych

Abstract

The basic methods of statistical data quality verification and source area calculation for turbulent fluxes are presented and discussed in the paper. The empirical base of analysis were results of three years (2013–2015) eddy-covariance measurements of energy balance and turbulent fluxes of greenhouse gases (water vapor, carbon dioxide and methane) conducted near to the Kopytkowo village in Biebrza National Park. We analyzed three stationary tests and tests for well-developed turbulence. It is shown that the automatic application of the tests can lead to the rejection of valid values as well as approval of unrealistic values. A particular care should be taken using tests for the condition of a welldeveloped turbulence. The methods of determining the source area of turbulent fluxes were discussed. It has been shown that different analytical algorithms lead to similar results and that in the case Kopytkowo the turbulent flux source area covers 100–150 thousand squared meters covered with typical for Biebrza wetlands vegetation.

W pracy przedstawiono i przedyskutowano podstawowe metody statystycznej weryfikacji jakości danych strumieni turbulencyjnych oraz wyznaczania ich obszaru źródłowego. Bazę empiryczną analiz stanowiły wyniki trzyletnich (2013–2015) pomiarów bilansu cieplnego i strumieni gazów cieplarnianych (pary wodnej, dwutlenku węgla i metanu) prowadzone metodą kowariancji wirów w okolicy wsi Kopytkowo (Biebrzański Park Narodowy). Analizie poddano trzy testy stacjonarności oraz testy dobrze rozwiniętej turbulencji. Pokazano, że automatyczne stosowanie testów może prowadzić zarówno do odrzucenia poprawnych wartości jak i do przyjęcia wartości nierealnych. Szczególnie uważnie powinny być stosowane testy dotyczące warunku dobrze rozwiniętej turbulencji. Omówiono metody wyznaczania obszaru źródłowego strumieni turbulencyjnych. Pokazano, że różne algorytmy analityczne prowadzą do zbliżonych rezultatów oraz że w przypadku Kopytkowa obszar źródłowy obejmuje powierzchnię 100–150 tys. m2 pokrytą typową dla bagien biebrzańskich roślinnością.