在热带水库开展水体——大气相互作用观测，既要适应高温高湿环境，又要长期稳定获取高精度数据，对仪器的集成度、稳定性与空间同步性均提出严苛考验。近期发表于 Earth Systems and Environment 的一项研究，就以巴西富尔纳斯水库为观测对象，依托Campbell Scientific IRGASON 一体式开路涡动相关系统，构建了一套适配特殊大型水体环境的综合观测方案。

项目背景：

富尔纳斯水库（Furnas Reservoir）是巴西格兰德河上的首座百万千瓦级水电站配套水库，总库容 229.5 亿立方米，水域面积约 1440 km2，是巴西水电发展(史)上的里程碑工程。

项目研究目标：

l  评估湖风（Lake?breeze, LB）对水库上空云量的调控作用

l  对比水面与陆地太阳辐照度差异

l  分析湖风抑制云量带来的水上光伏效能提升

核心观测设备：

该研究在库区布设了水面通量观测平台，平台搭载 IRGASON一体式开路涡动相关系统，用于获取：

l  u、v、w 三维风速分量

l  垂直气流与湍流特征

l  水—气温度差与大气不稳定度

同时结合全天空成像仪、系绳气球探空系统、卫星遥感与再分析数据构建多源观测体系，构建多设备协同观测，共同揭示了湖风引发下沉运动、抑制午后云量、提升湖面太阳辐照的关键机制。研究证实，湖风引发的下沉运动可显著抑制库区午后云量，使水面太阳辐照度高于陆地，水上光伏发电效率提升 14.6%。

图：Furnas 水库水面通量观测平台与IRGASON涡动相关系统

本次研究中，IRGASON通过提供高频、同步、无延迟的风场与湍流观测，为 “下沉运动抑制云量” 提供关键实测证据。同时也证明了 IRGASON 在复杂水体环境下长期稳定运行的能力，为全球流域开展水气相互作用观测提供了实用参考思路。

*原文章在2025年11月13日发布于Springer Nature Link

*文中图片素材源自Lake-Breeze Influence on Cloudiness Over a Brazilian Reservoir: A Potential Hotspot for Floating Photovoltaic Energy