梯度气象站是目前常见的对垂直廓线上风温湿环境参数进行综合观测的系统，根据不同的生态环境和下垫面，架设高度不同的气象观测塔，可对地面生态环境及多种气象要素进行定时自动采集、存储和通讯。梯度气象站多与涡动相关系统相结合，形成完整的近地层通量综合观测系统，两个系统相互结合而又彼此独立，保证了长期观测数据的稳定性和有效性，是边界层研究的重要手段。
该综合观测系统主要包括近地边界层大气温湿度、风速风向、辐射、气压、降水、蒸发、土壤温湿度、土壤热通量、物质通量（水汽、碳通量）观测及热量、动量通量等要素观测，以此来获取不同代表性下垫面上的大气边界层的动力、热力结构及各种能量收支、物质交换等的综合信息。
梯度气象站包含：（用户可以选配测量项目，以及传感器）
空气温湿度传感器
风速传感器和风向传感器
总辐射传感器、四分量净辐射传感器、光合有效辐射传感器
地表温度和冠层温度传感器
多层土壤温度传感器
多层土壤水分传感器
土壤热通量板
土壤热平衡传感器
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