1、本规范规定了大气科学与气候变化国家野外科学观测研究站的观测目标与内容、观测指标、观测场地组成与设置、观测技术方法、数据质量控制、数据汇交与共享等。本规范中大气科学与气候变化领域的观测指标可分为地面大气状态及其变化的长期基础观测，以及大气本底、边界层气象、农林气象、海洋气象、大气污染等专业气象观测。本规范适用于大气科学与气候变化国家野外科学观测研究站的建设和长期定位观测。为更好地服务于国家重大发展战略需求，本规范针对冰冻圈科学体系，以目标为导向，系统梳理了气象、水文、物质、能量等要素指标和冰冻圈科学系统结构和过程的关系，制定了服务冰冻圈系统结构、过程演化规律的长期科学目标的观测指标体系；同时，梳理并补充完善了与冰冻圈化学、冰冻圈水资源、冰冻圈生态、冰冻圈灾害、以及冰冻圈遥感验证等专项观测任务相对应的要素指标，制定了专项观测指标体系；对各指标采集的获取场地及技术方法等进行了描述。高寒地表过程的长期观测和专项观测要素、指标以及方法共同构成本高寒地表过程观测技术规范。

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大气科学与气候变化 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语与定义 4 4 观测目标与内容 8 4.1 总体原则 8 4.2 观测目标 8 4.3 观测内容 8 5 观测指标体系 9 5.1 站点背景信息观测指标 9 5.2 常规地面气象观测指标 10 5.3 大气本底观测指标 13 5.4 边界层气象观测指标 14 5.5 农林气象观测指标 16 5.5.1 小气候 16 5.5.2 水土环境 18 5.5.3 农林气象灾害 19 5.5.4 陆-气通量 20 5.5.5 植物要素 20 5.6 海洋气象观测指标 24 5.7 大气污染观测指标 27 6 观测场地组成与设置 30 6.1 常规地面气象观测场地系统 30 6.1.1 观测场地的环境要求 30 6.1.2 观测场建设要求 30 6.1.3 观测场内仪器布设建议 31 6.2 大气本底观测场地系统 31 6.2.1 大气本底站选址 32 6.2.2 观测场 33 6.2.3 观测室 33 6.2.4 屋顶平台 34 6.2.5 样品分析实验室 35 6.3 边界层气象观测场地系统 35 6.3.1 观测场环境要求 36 6.3.2 观测场建设要求 37 6.3.3 近地边界层气象观测场内仪器布设建议 37 6.3.4 对流边界层气象垂直探测观测场仪器布设建议 38 6.4 农林气象观测场地系统 39 6.4.1 综合观测场环境要求 40 6.4.2 综合观测场建设要求 40 6.4.3 综合观测场仪器布设建议 43 6.5 海洋气象观测场地系统 44 6.5.1 海滨观测场 44 6.5.2 浮标和潜标观测站 44 6.5.3 调查船 45 6.6 大气污染观测场地系统 46 6.6.1 观测场地环境要求 46 6.6.2 观测室与观测装置 47 6.6.3 其他设备配置 47 7 观测技术方法 48 7.1 背景信息相关指标观测方法 48 7.1.1 地理位置 48 7.1.2 地形 48 7.1.3 气候背景 49 7.1.4 下垫面特征 49 7.2 常规地面气象指标观测方法 49 7.2.1 地面气象要素 49 7.2.2 辐射 51 7.2.3 天气现象 52 7.2.4 土壤水分 52 7.2.5 观测仪器技术性能要求 53 7.3 大气本底指标观测方法 54 7.3.1 温室气体 54 7.3.2 气溶胶 55 7.3.3 反应性气体 56 7.3.4 大气沉降 60 7.4 边界层气象指标观测方法 60 7.4.1 铁塔梯度气象观测 60 7.4.2 地基遥感垂直廓线观测 61 7.4.3 陆-气通量观测 62 7.4.4 温室气体浓度观测 63 7.4.5 大气成分观测 64 7.4.6 观测仪器技术性能要求 64 7.5 农林气象指标观测方法 65 7.5.1 小气候观测 65 7.5.2 水土环境观测 66 7.5.3 农林气象灾害 68 7.5.4 陆-气通量观测 69 7.5.5 农林植被特征观测 70 7.6 海洋气象指标观测方法 75 7.6.1 海滨气象观测 75 7.6.2 浮标和潜标站海洋气象观测 76 7.6.3 调查船海洋气象观测 77 7.7 大气污染指标观测方法 81 7.7.1 常规气象要素观测 81 7.7.2 辐射观测 81 7.7.3 反应性气体观测 81 7.7.4 气溶胶观测 84 7.7.5 污染物及气溶胶遥感特征观测 86 8 质量控制 88 8.1 野外观测与室内分析 88 8.1.1 观测场地维护 88 8.1.2 设备运维 88 8.1.3 室内分析 89 8.2 观测数据 89 8.2.1 数据质量控制 89 8.2.2 数据存储 90 9 数据汇交与共享 90 9.1 数据汇交 90 9.2 数据共享 90 10 保障措施 90 10.1 人员保障 90 10.2 技术保障 91 主要参考文献 92 附录 93 附录A 农林气象综合观测场调查表 93 附录B 农林气象仪器设备安装信息调查表 94 附录C 农林气象人为活动干扰调查表 94 附录D 农林气象灾害调查表 94 冰冻圈科学 前 言 1 1 范围 3 2 规范性引用文件 3 3 术语与定义 4 4 观测任务与内容 9 4.1 总则 9 4.2 观测任务 10 4.3 观测内容 10 4.3.1 长期观测内容 10 4.3.2 专项观测内容 11 5 观测指标体系 11 5.1 长期观测指标 11 5.1.1 背景信息 11 5.1.2气象观测指标 12 5.1.3 水文观测指标 13 5.1.4 物质观测指标 13 5.1.5 能量观测指标 14 5.2 专项观测指标 14 5.2.1 冰冻圈化学专项观测指标 14 5.2.2 冰冻圈水资源专项观测指标 16 5.2.3 冰冻圈生态专项观测指标 17 5.2.4 冰冻圈灾害专项观测指标 18 5.2.5 冰冻圈遥感验证专项观测指标 21 6 观测场地组成与设置 23 6.1长期观测场地系统 23 6.1.1 冰川长期观测场地系统 24 6.1.2 多年冻土长期观测场地系统 25 6.1.3 积雪长期观测场地系统 27 6.2专项观测场地系统 29 6.2.1 冰冻圈化学专项观测场地 29 6.2.2 冰冻圈水资源专项观测场地系统 31 6.2.3 冰冻圈生态专项观测场地系统 33 6.2.4 冰冻圈灾害专项观测场地系统 34 6.2.5 冰冻圈遥感验证专项观测场地系统 36 7 观测技术方法 37 7.1 长期观测指标技术方法 38 7.1.1 气象观测指标技术方法 38 7.1.2 水文观测指标技术方法 40 7.1.3 物质观测指标技术方法 41 7.1.4 能量观测指标技术方法 46 7.2 专项观测指标技术方法 52 7.2.1 冰冻圈化学专项观测 52 7.2.2 冰冻圈水资源专项观测 57 7.2.3 冰冻圈生态专项观测 64 7.2.4 冰冻圈灾害专项观测 75 7.2.5 冰冻圈遥感验证专项观测 78 参考文献 87 附录 89 高寒地表过程 引 言 1 1 范围 3 2 规范性引用文件 3 3 术语与定义 4 3.1 自动气象站 4 3.2 水汽通量 4 3.3 感热通量 4 3.4 潜热通量 5 3.5 大气边界层 5 3.6 风速廓线 5 3.7 无线电探空 5 3.8 大气气溶胶 5 3.9 总悬浮颗粒物 5 3.10 可吸入颗粒物 5 3.11 细颗粒物 5 3.12 亚微米颗粒物 5 3.13 黑碳 5 3.14 大气沉降 5 3.15 温室气体 6 3.16 持久性有机污染物 6 3.17 冰川物质平衡 6 3.18 粒雪 6 3.19 水汽稳定同位素 6 3.20 稳定同位素比率 6 3.21 河流水文断面 6 3.22 透明度 6 3.23 浊度 6 3.24 溶液电导率 7 3.25 植物群落 7 3.26 优势种 7 3.27 建群种 7 3.28 盖度 7 3.29 多度 7 3.30 碳储量 7 3.31 碳汇 7 3.32 样线 7 3.33 样方 8 4 观测任务与内容 8 4.1 总则 8 4.2 观测任务 8 4.2.1 长期观测任务 8 4.2.2 专项观测任务 8 4.3 观测内容 9 4.3.1 长期观测内容 9 4.3.2 专项观测内容 9 5 观测指标体系 9 5.1 长期观测指标 10 5.1.1 背景信息观测要素 10 5.1.2 高寒大气过程观测要素 11 5.1.2.1 地面气象观测要素 12 5.1.2.2 大气环境观测要素 12 5.1.3 高寒水文过程观测要素 13 5.1.3.1 积雪观测要素 13 5.1.3.2 冰川观测要素 13 5.1.3.3 冻土观测要素 14 5.1.3.4 河流观测要素 14 5.1.3.5 湖泊观测要素 15 5.1.4 高寒生态过程观测 16 5.2 专项观测指标 19 5.2.1 高寒大气水汽传输观测要素 19 5.2.2 高寒生态系统碳循环观测要素 20 5.2.3 高寒湖泊-大气过程观测要素 21 5.2.4 人类活动对大气环境影响观测 22 6 观测场地组成与设置 22 6.1 长期观测场地系统 22 6.1.1 高寒大气过程观测场地 22 6.1.2 高寒水文过程观测场地 23 6.1.2.1 积雪观测场地 23 6.1.2.2 冰川观测场地 23 6.1.2.3 冻土观测场地 23 6.1.2.4 河流水文观测场地 23 6.1.2.5 湖泊水环境观测场地 24 6.1.3 高寒生态过程观测场地 24 6.1.3.1 高寒草地观测场地 24 6.1.3.2 亚高山森林观测场地 24 6.2 专项观测场地系统 24 6.2.1 大气水汽传输观测场地 24 6.2.2 高寒生态系统碳循环观测场地 28 6.2.3 高寒湖泊-大气过程观测场地 29 6.2.4 人类活动对大气环境影响观测场地 29 7 观测技术方法 30 7.1 长期观测指标技术方法 30 7.1.1 高寒大气过程观测技术方法 30 7.1.1.1 地面气象要素观测 30 7.1.2.2 大气环境要素观测方法 33 7.1.2 高寒水文过程观测技术方法 41 7.1.2.1 积雪要素观测方法 41 7.1.2.2 冰川要素观测方法 44 7.1.2.4 河流要素观测方法 55 7.1.2.5 湖泊要素观测方法 58 7.1.3 高寒生态过程观测技术方法 59 7.1.3.1 高寒草地生态系统要素观测方法 59 7.1.3.2 亚高山森林生态系统要素观测方法 68 7.2 专项观测指标技术方法 72 7.2.1 大气水汽传输观测方法 72 7.2.2 高寒生态系统碳循环观测方法 74 7.2.3 高寒湖泊-大气过程观测方法 81 7.2.4 人类活动对大气环境影响观测方法 83 8 观测数据管理规范 87 8.1 数据质量控制 87 8.2 数据安全 88 8.2.1 数据分级 88 8.2.2 数据分类 88 8.2.3 数据存储 88 8.2.4 数据出境 88 8.3 数据汇交与共享 89 参考文献 90 附表 91