Το Δίκτυο Πληροφοριών για τον Καιρό της Κοινότητας (Co-WIN) είναι ένα κοινό έργο μεταξύ του Αστεροσκοπείου του Χονγκ Κονγκ (HKO), του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ και του Κινεζικού Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ. Παρέχει στα συμμετέχοντα σχολεία και τους κοινοτικούς οργανισμούς μια διαδικτυακή πλατφόρμα για την παροχή τεχνικής υποστήριξης που θα τους βοηθήσει να εγκαταστήσουν και να διαχειριστούν αυτόματους μετεωρολογικούς σταθμούς (AWS) και να παρέχουν στο κοινό δεδομένα παρατήρησης, όπως θερμοκρασία, σχετική υγρασία, βροχόπτωση, κατεύθυνση και ταχύτητα ανέμου, καθώς και ατμοσφαιρικές συνθήκες, πίεση, ηλιακή ακτινοβολία και δείκτη UV. Μέσω της διαδικασίας, οι συμμετέχοντες μαθητές αποκτούν δεξιότητες όπως χειρισμός οργάνων, παρατήρηση καιρού και ανάλυση δεδομένων. Το AWS Co-WIN είναι απλό αλλά ευέλικτο. Ας δούμε πώς διαφέρει από την τυπική εφαρμογή HKKO στο AWS.
Το Co-WIN AWS χρησιμοποιεί θερμόμετρα αντίστασης και υγρόμετρα που είναι πολύ μικρά και εγκαθίστανται μέσα στην ηλιακή ασπίδα. Η ασπίδα εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό με την ασπίδα Stevenson στο τυπικό AWS, προστατεύοντας τους αισθητήρες θερμοκρασίας και υγρασίας από την άμεση έκθεση στο ηλιακό φως και τις βροχοπτώσεις, επιτρέποντας παράλληλα την ελεύθερη κυκλοφορία του αέρα.
Σε ένα τυπικό αστεροσκοπείο AWS, θερμόμετρα αντίστασης πλατίνας εγκαθίστανται μέσα στην ασπίδα Stevenson για τη μέτρηση των θερμοκρασιών ξηρού και υγρού βολβού, επιτρέποντας τον υπολογισμό της σχετικής υγρασίας. Ορισμένα χρησιμοποιούν χωρητικούς αισθητήρες υγρασίας για τη μέτρηση της σχετικής υγρασίας. Σύμφωνα με τις συστάσεις του Παγκόσμιου Μετεωρολογικού Οργανισμού (WMO), οι τυπικές οθόνες Stevenson θα πρέπει να εγκαθίστανται μεταξύ 1,25 και 2 μέτρων πάνω από το έδαφος. Το Co-WIN AWS εγκαθίσταται συνήθως στην οροφή ενός σχολικού κτιρίου, παρέχοντας καλύτερο φωτισμό και αερισμό, αλλά σε σχετικά μεγάλο ύψος από το έδαφος.
Τόσο το Co-WIN AWS όσο και το Standard AWS χρησιμοποιούν βροχόμετρα τύπου ανατρεπόμενου κάδου για τη μέτρηση της βροχόπτωσης. Το βροχόμετρα τύπου ανατρεπόμενου κάδου Co-WIN βρίσκεται στην κορυφή της ασπίδας ηλιακής ακτινοβολίας. Σε ένα τυπικό AWS, το βροχόμετρο συνήθως εγκαθίσταται σε μια καλά ανοιχτή θέση στο έδαφος.
Καθώς οι σταγόνες βροχής εισέρχονται στο βροχόμετρο του κουβά, γεμίζουν σταδιακά έναν από τους δύο κουβάδες. Όταν το νερό της βροχής φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο, ο κουβάς γέρνει προς την άλλη πλευρά υπό το βάρος του, αποστραγγίζοντας το νερό της βροχής. Όταν συμβεί αυτό, ο άλλος κουβάς ανεβαίνει και αρχίζει να γεμίζει. Επαναλάβετε το γέμισμα και το ρίξιμο. Η ποσότητα της βροχόπτωσης μπορεί στη συνέχεια να υπολογιστεί μετρώντας πόσες φορές γέρνει.
Τόσο το Co-WIN AWS όσο και το Standard AWS χρησιμοποιούν ανεμόμετρα σε σχήμα κυπέλλου και ανεμοδείκτες για τη μέτρηση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου. Ο τυπικός αισθητήρας ανέμου AWS είναι τοποθετημένος σε έναν ιστό ανέμου ύψους 10 μέτρων, ο οποίος είναι εξοπλισμένος με αλεξικέραυνο και μετρά τον άνεμο 10 μέτρα πάνω από το έδαφος σύμφωνα με τις συστάσεις του WMO. Δεν πρέπει να υπάρχουν υψηλά εμπόδια κοντά στον χώρο. Από την άλλη πλευρά, λόγω περιορισμών στον χώρο εγκατάστασης, οι αισθητήρες ανέμου Co-WIN συνήθως εγκαθίστανται σε ιστούς ύψους αρκετών μέτρων στην οροφή εκπαιδευτικών κτιρίων. Μπορεί επίσης να υπάρχουν σχετικά ψηλά κτίρια κοντά.
Το βαρόμετρο Co-WIN AWS είναι πιεζοηλεκτρικό και ενσωματωμένο στην κονσόλα, ενώ ένα τυπικό AWS συνήθως χρησιμοποιεί ένα ξεχωριστό όργανο (όπως ένα βαρόμετρο χωρητικότητας) για τη μέτρηση της πίεσης του αέρα.
Οι αισθητήρες ηλιακής και υπεριώδους ακτινοβολίας Co-WIN AWS είναι εγκατεστημένοι δίπλα στο βροχόμετρο με ανατρεπόμενο κάδο. Ένας δείκτης στάθμης είναι προσαρτημένος σε κάθε αισθητήρα για να διασφαλίζεται ότι ο αισθητήρας βρίσκεται σε οριζόντια θέση. Έτσι, κάθε αισθητήρας έχει μια καθαρή ημισφαιρική εικόνα του ουρανού για τη μέτρηση της παγκόσμιας ηλιακής ακτινοβολίας και της έντασης της υπεριώδους ακτινοβολίας. Από την άλλη πλευρά, το Αστεροσκοπείο του Χονγκ Κονγκ χρησιμοποιεί πιο προηγμένα πυρανόμετρα και υπεριώδη ραδιόμετρα. Είναι εγκατεστημένα σε ειδικά διαμορφωμένο AWS, όπου υπάρχει ένας ανοιχτός χώρος για την παρατήρηση της ηλιακής ακτινοβολίας και της έντασης της υπεριώδους ακτινοβολίας.
Είτε πρόκειται για win-win AWS είτε για τυπικό AWS, υπάρχουν ορισμένες απαιτήσεις για την επιλογή τοποθεσίας. Το AWS πρέπει να βρίσκεται μακριά από κλιματιστικά, τσιμεντένια δάπεδα, ανακλαστικές επιφάνειες και ψηλούς τοίχους. Θα πρέπει επίσης να βρίσκεται σε σημείο όπου ο αέρας μπορεί να κυκλοφορεί ελεύθερα. Διαφορετικά, οι μετρήσεις θερμοκρασίας ενδέχεται να επηρεαστούν. Επιπλέον, το βροχόμετρο δεν πρέπει να εγκαθίσταται σε μέρη με αέρα, για να αποτραπεί η παρασυρόμενη βροχή από ισχυρούς ανέμους και η άφιξή της στο βροχόμετρο. Τα ανεμόμετρα και τα ανεμοδείκτες πρέπει να τοποθετούνται αρκετά ψηλά ώστε να ελαχιστοποιείται η παρεμπόδιση από τις γύρω κατασκευές.
Για την ικανοποίηση των παραπάνω απαιτήσεων επιλογής τοποθεσίας για το Σύστημα Διαχείρισης Υπηρεσιών (AWS), το Αστεροσκοπείο καταβάλλει κάθε δυνατή προσπάθεια να εγκαταστήσει το AWS σε ανοιχτό χώρο, απαλλαγμένο από εμπόδια από κοντινά κτίρια. Λόγω των περιβαλλοντικών περιορισμών του σχολικού κτιρίου, τα μέλη του Co-WIN συνήθως πρέπει να εγκαταστήσουν το AWS στην οροφή του σχολικού κτιρίου.
Το Co-WIN AWS είναι παρόμοιο με το «Lite AWS». Με βάση την προηγούμενη εμπειρία, το Co-WIN AWS είναι «οικονομικά αποδοτικό αλλά ανθεκτικό» – αποτυπώνει τις καιρικές συνθήκες αρκετά καλά σε σύγκριση με το τυπικό AWS.
Τα τελευταία χρόνια, το Αστεροσκοπείο έχει λανσάρει ένα δίκτυο δημόσιας πληροφόρησης νέας γενιάς, το Co-WIN 2.0, το οποίο χρησιμοποιεί μικροαισθητήρες για τη μέτρηση του ανέμου, της θερμοκρασίας, της σχετικής υγρασίας κ.λπ. Ο αισθητήρας είναι εγκατεστημένος σε ένα περίβλημα σε σχήμα στύλου φωτισμού. Ορισμένα εξαρτήματα, όπως οι ηλιακές ασπίδες, παράγονται με τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης. Επιπλέον, το Co-WIN 2.0 αξιοποιεί εναλλακτικές λύσεις ανοιχτού κώδικα τόσο σε μικροελεγκτές όσο και σε λογισμικό, μειώνοντας σημαντικά το κόστος ανάπτυξης λογισμικού και υλικού. Η ιδέα πίσω από το Co-WIN 2.0 είναι ότι οι μαθητές μπορούν να μάθουν να δημιουργούν το δικό τους "DIY AWS" και να αναπτύσσουν λογισμικό. Για το σκοπό αυτό, το Αστεροσκοπείο διοργανώνει επίσης master classes για μαθητές. Το Αστεροσκοπείο του Χονγκ Κονγκ έχει αναπτύξει ένα στηλοειδές AWS βασισμένο στο Co-WIN 2.0 AWS και το έχει θέσει σε λειτουργία για τοπική παρακολούθηση καιρού σε πραγματικό χρόνο.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Σεπτεμβρίου 2024