Comprendre les échanges d'énergie, d'eau et de dioxyde de carbone entre l'atmosphère, la terre et les plantes permet d'aborder des thèmes comme les conditions météorologiques, le climat et l'agriculture. L'étude de la turbulence, ou des tourbillons, dans et autour de la canopée des arbres est utile à la compréhension de ces phénomènes.

Un groupe de chercheurs de plusieurs universités et organismes gouvernementaux a entrepris une étude sur la turbulence dans la canopée. Cet étude a généré d'énormes quantités de données, et leur a donné beaucoup de choses à étudier dans leurs différentes disciplines en contribuant grandement à la base de connaissances dans ce domaine.

Cette étude réalisée par le laboratoire d'observation de la Terre (EOL) du Centre national de recherche atmosphérique (NCAR), fait partie d'une série d'études de turbulence de réseau horizontal (HATS). Le réseau est constitué de 18 anémomètres sonic CSAT3 3-D de Campbell Scientific, hygromètres Krypton KH20 Campbell, capteurs de dioxyde de carbone, et divers autres capteurs environnementaux, tous montés à des intervalles précis sur un cadre horizontal. Le CSAT3 fournit avec précision, les mesures de turbulence en trois dimensions, avec un corps et un châssis réalisés pour une distorsion de débit minimal.

Ce réseau a été utilisé pour l'étude de la turbulence sur l'océan (OHATS), dans les champs de coton (AHATS) et pour cette étude dans un verger de noix (CHATS). En plus de ce réseau horizontale, pour le projet CHATS les chercheurs ont inclus un ensemble vertical sur une tour de 30 m, en utilisant neuf anémomètres CSAT3 et de nombreux autres capteurs.

Dans le verger de noyer, ces reseaux ont d'abord été utilisés pour recueillir des données de turbulence sans feuilles sur les arbres, puis lors du feuillage, et enfin lorsque le couvert végétal c'est entièrement développé. Les réseaux mesurent également la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, la température de l'air et de l'humidité, le rayonnement solaire, la température de la feuille, et les fluctuations de pression turbulente. Parfois plus d'un type de capteur a été utilisé pour mesurer la même chose, fournissant des données comparatives pour les chercheurs. Le réseau horizontal peut être soulevé et abaissé pour prendre des mesures à l'intérieur et au-dessus de la canopée.

Ces réseaux de capteurs, dans une telle variété de lieux et avec des temps de mesure différents, ont fourni un jeu très important de données qui peut être utilisé pour confirmer et améliorer les outils et les modèles numériques reliant la turbulence aux divers éléments météorologiques, au climat et à la croissance des plantes.