Proceedings zur 6. Fachtagung BIOMET - Deutsche ...

4. Methoden
Die statistischen Grössen (Mittelwerte, Standardabweichungen, Kovarianzen) wurden mit der
Eddy-Kovarianz-Methode und einem Mittelungsintervall von 30 Minuten berechnet. Die
durch das Ultraschallanemometer bedingte Strömungsdeformation wurde mit einer im Windkanal
ermittelten Matrix korrigiert (VOGT, 1995; FEIGENWINTER, 2004). Danach wurde das
Koordinatensystem unter Anwendung der planar fit Methode (WILCZAK et al., 2001) in den
mittleren Wind gedreht.
Bedingt durch Sensorseparation, Pfadlängenmittelung und Mittelungsintervall ergibt sich eine
Dämpfung der kospektralen Dichte. Zur Korrektur wurden verschiedene Transferfunktionen
angewendet (MOORE, 1986; KAIMAL et al., 1989; MONCRIEFF et al. 1997). Die durch die
Feuchte beeinflusste Ultraschallanemometer-Temperatur wurde nach SCHOTANUS et al.
(1983) korrigiert. Die Dichtekorrektur nach WEBB et al. (1980) berücksichtigt die temperaturbedingte
Dichteschwankung von skalaren Grössen wie CO2 oder H2O. Da die beiden letzteren
Korrekturen voneinander abhängig sind, wurde der Fluss iterativ bestimmt.
Die Datenverfügbarkeit beträgt nach erfolgter Qualitätskontrolle rund 85 %. Der Grossteil der
Datenausfälle ist auf den Mastabbau und nicht funktionierende Logger resp. Speicherkarten
zurückzuführen. Eine Ausnahme stellt der open-path Infrarot-Gasanalysator dar. Insbesondere
bedingt durch seine Sensitivität bezüglich Niederschlag auf den optischen Fenstern weist er
nur 54.7 % Datenverfügbarkeit auf.
Für eine Bilanzierung des CO2 müssen somit geeignete Methoden gefunden werden, diese
Lückenwerte mit spezifischen Parametrisierungsansätzen zu modellieren. Bei vorhandener
Vegetation wurde für die Tag-Werte ein Ansatz nach MICHAELIS und MENTEN (1913, in
FALGE et al., 2001) angewendet, worin der Net Ecosystem Exchange (NEE) im Wesentlichen
eine Funktion der photosynthetisch aktiven Strahlungsflussdichte ist. Während der Brache
sowie nachts findet keine Photosynthese statt und obgenannter Ansatz ist somit nicht brauchbar.
Für die Tageswerte wurde die beste Parametrisierung mit einer linearen Funktion der
Bodentemperatur gefunden. Zur Bestimmung der nächtlichen Respiration wurde eine exponentielle
Funktion der Bodentemperatur nach VAN’T HOFF (1898, in LLOYD und TAYLOR,
1994) verwendet. Mit dieser Funktion wurden nicht nur Lücken gefüllt, sondern auch Werte
ersetzt, welche unter schwach turbulenten Bedingungen gemessen wurden, da unter diesen die
Flüsse mit der Eddy-Kovarianz-Methode unterschätzt werden (u*-Korrektur, FALGE et al.,
2001). Längere, komplette Datenlücken wurden mit Hilfe eines neuronalen Netzwerkes (Neuralyst
V1.4, Cheshire Engineering Corporation) auf Tagesbasis modelliert.
5. Meteorologische Rahmenbedingungen
Für die Interpretation der CO2-Dynamik ist die Kenntnis der meteorologischen Rahmenbedingungen
Voraussetzung. Die Hauptwindrichtungen waren von NNW, WSW und ESE.
Abbildung 3 gibt einen Überblick über weitere wichtige meteorologische Grössen.
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