在熱帶水庫開展水體——大氣相互作用觀測，既要適應高溫高濕環境，又要長期穩定獲取高精度數據，對儀器的集成度、穩定性與空間同步性均提出嚴苛考驗。近期發表于 Earth Systems and Environment 的一項研究，就以巴西富爾納斯水庫為觀測對象，依托Campbell Scientific IRGASON 一體式開路渦動相關系統，構建了一套適配特殊大型水體環境的綜合觀測方案。
項目背景：
富爾納斯水庫（Furnas Reservoir）是巴西格蘭德河上的首座百萬千瓦級水電站配套水庫，總庫容 229.5 億立方米，水域面積約 1440 km2，是巴西水電發展(史)上的里程碑工程。
項目研究目標：
l 評估湖風（Lake?breeze, LB）對水庫上空云量的調控作用
l 對比水面與陸地太陽輻照度差異
l 分析湖風抑制云量帶來的水上光伏效能提升
核心觀測設備：
該研究在庫區布設了水面通量觀測平臺，平臺搭載 IRGASON一體式開路渦動相關系統，用于獲取：
l u、v、w 三維風速分量
l 垂直氣流與湍流特征
l 水—氣溫度差與大氣不穩定度
同時結合全天空成像儀、系繩氣球探空系統、衛星遙感與再分析數據構建多源觀測體系，構建多設備協同觀測，共同揭示了湖風引發下沉運動、抑制午后云量、提升湖面太陽輻照的關鍵機制。研究證實，湖風引發的下沉運動可顯著抑制庫區午后云量，使水面太陽輻照度高于陸地，水上光伏發電效率提升 14.6%。
圖：Furnas 水庫水面通量觀測平臺與IRGASON渦動相關系統
本次研究中，IRGASON通過提供高頻、同步、無延遲的風場與湍流觀測，為 “下沉運動抑制云量" 提供關鍵實測證據。同時也證明了 IRGASON 在復雜水體環境下長期穩定運行的能力，為全球流域開展水氣相互作用觀測提供了實用參考思路。
*原文章在2025年11月13日發布于Springer Nature Link
*文中圖片素材源自Lake-Breeze Influence on Cloudiness Over a Brazilian Reservoir: A Potential Hotspot for Floating Photovoltaic Energy
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