接续前文：
位在「生物圈二号」(Biosphere 2)内，由美国亚利桑那大学科学家打造的地貌演化观测站(Landscape Evolution Observatory，LEO)，包含三种不同的地貌；每个地貌中的山坡(编按：参考上方大图)都配备了特别设计的雨水系统，能以每小时3~45毫米(mm/hr)的速率在一定范围空间内降雨。
该种雨水系统能有助于建立长期稳定的环境状态，或是执行复杂的模拟；这种降水供水储存系统具备灵活的设计，好让科学家们能以恒定或是依据时变率的方式，添加追踪剂到三种地貌的山坡上。LEO的设计者打造了一种客制化的灌溉系统，能个别控制三种地貌的水文循环，或说水的流动；当雨水降下、流入土壤，然后会有部份蒸发，如此不断循环。
这个系统还整合了一个传感器网络，用以量测地面水平衡的储存量与水流通量(flux)等元素，运用以下的方程式：ΔS = P-ET-Q；其中ΔS是地下水储存量变化，P是降水量，ET是蒸发量，Q则是排水量(所有的变量都是时间函数)。
为了创造并控制实验中的降雨，每个斜坡都有5个独立的配管系统电路，包含14个知名品牌Hunter的MP Rotator系列旋转洒水喷头，以等距间隔放置在土壤表面上方约3公尺的高度(在每一块地貌距离最长的两侧各布置了7个)。这样的系统能产生能被精准量测的降雨速率，科学家们是使用Thies Clima的冲力雨滴谱计(disdrometer)。
冲力雨滴谱计是一种雷射式降水量监测器，能量测每滴雨滴的速度与大小（来源：Thies Clima）
客制化设计的灌溉系统驱动水文循环，也就是在LEO地貌上的水循环蒸发与凝结；所配置的传感器网络用以量测地面水平衡的水储存量与水流通量。
LEO采用Decagon的5TM传感器量测土壤湿度，该传感器上整合了热敏电阻(thermistor)可提供温度量测数字，以及利用电容/频域(frequency domain)技术来量测精确的体积含水量(volumetric water content，VWC)；后置讯号滤波器(post signal filters)将盐度与质地效应最小化，以实现最高的量测精确度；并有一个数据纪录器，透过串行式或是SDI-12通讯协议来记录量测数据。(关于土壤湿度量测技术，Decagon Devices有一些不的在线数据可供参考)
Decagon的5TM土壤湿度与温度传感器（来源：Loretta Taranovich）
科学家们需要了解与每个地貌有关的水流动情况，以传感器来量测水含量以及水势能(water potential)、结构势能(matric potential)，也就是植栽可取得的水量(采用Decagon的MPS-2产品)；这些传感器大多数是埋在土壤下，以量测土壤以及其他多孔材质的水势能与温度。那些传感器的耗电量低，使其成为永久埋在土壤之下持续以数据纪录器读取数据的理想方案。
MPS-2水势能传感器（来源：Decagon）
在土壤中也有水采样器(samplers)，是一种有许多微小毛孔的装置，能在实验场之外以一道吸力抽取水，以量测被施加于土壤的养份与同位素；因此透过提供内含某种化学记号的人造雨，科学家能观察雨水是如何流动并渗入土壤。
PRENART的土壤水采样器（来源：Loretta Taranovich）
LEO土壤内的固态、液态与气态碳储存量、转换与流通量也受到监测。有一套由抽吸渗漏计(suction lysimeters)组成的庞大网络，能取得固态与液态的样本；实验现场也有一个分析实验室，能量测溶解的有机与无机物质型态碳。还有一种客制化的自动采样装置，用以收集生成的放电。LEO土壤中装置了48个二氧化碳传感器(Vaisala CARBOCAP GMM220)，用以持续自动监测土壤中的气态二氧化碳。
Vaisala的二氧化碳传感器（来源：Loretta Taranovich）
为了提取土壤中的个别气体样本以进行化学分析，LEO土壤中埋入了151根特制的气体采样管；这些管子很小、具有微小的孔隙，是以有许多微小孔洞的铁氟龙(Teflon)管制成。气态样本的同位素分析，是利用一种流通回路来完成，能透过雷射光谱进行连续量测；以充分时间取得相同的气体量，能实现量测平衡。
净辐射(net radiation)是来自太阳与天空入射辐射量，以及来自地面出射辐射量之间的平衡；通常会有0.3~3μm波长的短波辐射接触地球表面，其中有部份反射了，其余的能量则是被地表吸收。入射波长约在4.5~40μm以上的短波远红外线(FIR)辐射，也会被地表吸收，然后温度会升高并将FIR射回天空。
净辐射的四种主要成份，是入射与反射的太阳光辐射，从中可以计算反照率(Albedo)以及向上/向下的红外线辐射；这些参数能利用一对天空辐射计(pyranometers)，以及一对地面辐射计(pyrgeometers)来量测，但更常见的是将四种传感器结合在一台小巧仪器中的净辐射计(如下图)。
Kipp & Zonen的四用途净辐射计，能用以量测短波与红外线辐射，以及能量的平衡，被装设在LEO地貌中央的垂直桅杆上（来源：Kipp & Zonen）
（原文发表于Aspencore旗下EDN美国版，作者Steve Taranovich为EDN资深技术编辑，参考原文：edn.com；Judith Cheng编译）
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