梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)測量的是一個垂直方向空氣、土壤不同高度和深度的氣象要素，空氣中測量的是風速風向、溫濕度、輻射、降雨、大氣壓以及二氧化碳、水汽等氣體成分；土壤中測量的是溫度、濕度、鹽度、熱通量等。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)適用于不同的下墊面和大氣條件，是監(jiān)測大氣邊界層氣象、農林氣象、大氣環(huán)境運用*普遍和*基本的系統(tǒng)，該系統(tǒng)以空氣動力學理論、Monin-Obukhov相似理論為基礎，研究的是近地表層、垂直方向上湍流交換以及物質和能量的傳輸規(guī)律。同時也應用在風能評估、大氣成分擴散乃至核物質監(jiān)測、生化物質傳播和作用機理中。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)中的百米高塔系統(tǒng)是比較典型的表征空間差異性和時間性的監(jiān)測系統(tǒng)，在風能預測和大氣污染環(huán)境預報中有很好的應用。對于森林生態(tài)系統(tǒng)而言，森林樹冠高大，林木稠密，只有使用高于森林植被冠層高度的高塔系統(tǒng)才能把林下、林內、冠層上三個層次的微氣象要素監(jiān)測到，為森林生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、林木的保護、病蟲害防治提供相應的氣象要素的參考。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)測量的數據能夠直接用于計算大氣穩(wěn)定度、湍流強度、平面粗糙度和零平面位移、感熱通量、潛熱通量、大氣各種成分的通量、土壤熱通量、Monin-Obukhov長度等微氣象參數；森林系統(tǒng)中的輻射梯度和PAR梯度，可用于計算群落葉面積指數、有效葉面積指數、林冠結構等。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)也是渦動協方差系統(tǒng)的重要補充，能夠為渦動協方差系統(tǒng)提供重要的氣象環(huán)境背景資料，如梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)測量得到的風、溫濕梯度觀測、輻射收支觀測及土壤觀測等。梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)中的探頭具有高分辨率、高一致性、秒級響應速度、長期可靠性等特點，能夠真實反映出監(jiān)測區(qū)域的氣象因子變化情況，獲得的數據能夠滿足空氣動力學、能量平衡、物質平衡模式運算的精度和可靠性要求。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)符合《地面氣象監(jiān)測規(guī)范》和世界氣象組織（WMO）的相關規(guī)范標準，便于進行不同系統(tǒng)的比對研究。梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)所建立的塔架平臺還可以為其他研究項目提供了有效的載體。
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)根據研究的具體需求進行程序的預制，實現自動定時采集、計算、處理、顯示、存儲和傳輸，自動化監(jiān)測減輕了工作人員的勞動強度。
匹配渦動協方差監(jiān)測系統(tǒng)
梯度氣象監(jiān)測系統(tǒng)中的輻射收支測量配置的是一塊四分量凈輻射表CNR4或采用更高精度的CMP21和CGR4組合高精度凈輻射傳感器，測量研究區(qū)域的太陽輻射收支及凈輻射能量（包括短波和長波）收支情況。輻射能量與土壤熱通量、開路渦動協方差所測的顯熱/潛熱一起，構成了一個完整的能量平衡系統(tǒng)，能量平衡的閉合程度是檢驗開路渦動協方差觀測數據質量的一個重要參考方面。地下土壤部分包括土壤溫度/土壤濕度/土壤熱通量觀測等，涵蓋了土壤水分和能量研究。
系統(tǒng)特點：
1、系統(tǒng)的數據采集器精度高，可靈活設置采樣間隔和數據處理間隔
2、系統(tǒng)的傳感器選用科研級別的風速風向、空氣溫濕度、輻射傳感器、土壤探頭
3、多種通訊方式（MD 485的多點總線方式、電臺無線方式、GPRS/CDMA公網通訊、WIFI無線、光纖通訊、衛(wèi)星通訊等）可選
4、通訊方式靈活，可以實現遠程監(jiān)控，多點組網
5、系統(tǒng)存儲數據的CF卡容量*大為16G
6、供電方式多樣化，有太陽能、風光互補、交流電等可選
7、可以安裝網絡攝像頭，實時監(jiān)控
8、系統(tǒng)硬件部分都有低溫擴展，可以適應荒漠、極地、冰川、高山、草原、森林等小氣候環(huán)境
