Correção das medições de fluxo para efeitos de densidade devido à transferência de calor e vapor de água

Resumo Quando o fluxo turbulento atmosférico de um constituinte menor, como o CO2 (ou de vapor de água como um caso especial), é medido pela técnica de covariância de eddies ou pela técnica de gradiente médio, pode ser necessário considerar as variações da densidade do constituinte devido à presença de um fluxo de calor e/ou vapor de água. Neste artigo, as relações básicas são discutidas no contexto da transferência vertical na atmosfera inferior, e as correções necessárias para o fluxo medido são derivadas. Se a medição envolve a detecção das flutuações ou do gradiente médio da proporção de mistura do constituinte em relação ao componente de ar seco, então nenhuma correção é necessária; enquanto com a detecção do conteúdo de massa específico do constituinte em relação ao ar úmido total, é necessária uma correção decorrente apenas do fluxo de vapor de água. Correspondentemente, se nas medições do gradiente médio a densidade do constituinte for medida no ar de diferentes alturas que foi pré-secado e trazido a uma temperatura comum, então novamente nenhuma correção é necessária; enquanto se o ar original (úmido) for trazido a uma temperatura comum, então apenas uma correção decorrente do fluxo de vapor de água é necessária. Se as flutuações de densidade do constituinte ou os gradientes médios forem medidos diretamente no ar in situ, então as correções decorrentes dos fluxos de calor e vapor de água são necessárias. Essas correções muitas vezes serão muito importantes. A devida ao fluxo de calor é cerca de cinco vezes maior do que a de um fluxo igual de calor latente (vapor de água). Nas medições de fluxo de CO2, a magnitude da correção comumente excederá a do próprio fluxo. A correção para medições de fluxo de vapor de água muitas vezes será apenas alguns por cento, mas às vezes excederá 10 por cento.