Komunitná sieť pre informácie o počasí (Co-WIN) je spoločný projekt Hongkonského observatória (HKO), Hongkonskej univerzity a Čínskej univerzity v Hongkongu. Poskytuje zúčastneným školám a komunitným organizáciám online platformu na poskytovanie technickej podpory pri inštalácii a správe automatických meteorologických staníc (AWS) a poskytovanie údajov z pozorovaní verejnosti vrátane teploty, relatívnej vlhkosti, zrážok, smeru a rýchlosti vetra a stavu ovzdušia, tlaku, slnečného žiarenia a UV indexu. Prostredníctvom tohto procesu si zúčastnení študenti osvoja zručnosti, ako je obsluha prístrojov, pozorovanie počasia a analýza údajov. AWS Co-WIN je jednoduchý, ale všestranný. Pozrime sa, ako sa líši od štandardnej implementácie HKKO v AWS.
Co-WIN AWS používa odporové teplomery a vlhkomery, ktoré sú veľmi malé a inštalované vo vnútri solárneho štítu. Štít slúži na rovnaký účel ako Stevensonov štít na štandardnom AWS, chráni snímače teploty a vlhkosti pred priamym slnečným žiarením a zrážkami a zároveň umožňuje voľnú cirkuláciu vzduchu.
V štandardnom observatóriu AWS sú vo vnútri Stevensonovho štítu nainštalované platinové odporové teplomery na meranie teplôt suchého a mokrého teplomera, čo umožňuje výpočet relatívnej vlhkosti. Niektoré používajú na meranie relatívnej vlhkosti kapacitné senzory vlhkosti. Podľa odporúčaní Svetovej meteorologickej organizácie (WMO) by sa štandardné Stevensonove štíty mali inštalovať vo výške 1,25 až 2 metre nad zemou. Co-WIN AWS sa zvyčajne inštaluje na strechu školskej budovy, čo poskytuje lepšie svetlo a vetranie, ale v relatívne vysokej výške od zeme.
Systémy Co-WIN AWS aj Standard AWS používajú na meranie zrážok výklopné vedrové zrážkomery. Výklopný vedrový zrážkomer Co-WIN sa nachádza na vrchu štítu proti slnečnému žiareniu. V štandardnom systéme AWS je zrážkomer zvyčajne inštalovaný na dobre otvorenom mieste na zemi.
Keď dažďové kvapky vstúpia do zrážkomera vedra, postupne naplnia jedno z dvoch vedier. Keď dažďová voda dosiahne určitú úroveň, vedro sa pod vlastnou váhou nakloní na druhú stranu a odtečie dažďovú vodu. Keď sa to stane, druhé vedro sa zdvihne a začne sa plniť. Zopakujte plnenie a nalievanie. Množstvo zrážok sa potom dá vypočítať spočítaním, koľkokrát sa vedro nakloní.
Systémy Co-WIN AWS aj Standard AWS používajú na meranie rýchlosti a smeru vetra miskové anemometre a veterné lopatky. Štandardný senzor vetra AWS je namontovaný na 10 metrov vysokom veternom stožiari, ktorý je vybavený bleskozvodom a meria vietor 10 metrov nad zemou v súlade s odporúčaniami WMO. V blízkosti miesta by sa nemali nachádzať žiadne vysoké prekážky. Na druhej strane, kvôli obmedzeniam miesta inštalácie sa senzory vetra Co-WIN zvyčajne inštalujú na stožiare vysoké niekoľko metrov na streche vzdelávacích budov. V blízkosti sa môžu nachádzať aj relatívne vysoké budovy.
Barometer Co-WIN AWS je piezorezistívny a zabudovaný do konzoly, zatiaľ čo štandardný AWS zvyčajne používa na meranie tlaku vzduchu samostatný prístroj (napríklad kapacitný barometer).
Vedľa zrážkomeru s vyklápacím vedrom sú nainštalované solárne a UV senzory Co-WIN AWS. Ku každému senzoru je pripevnený indikátor hladiny, ktorý zabezpečuje, že je v horizontálnej polohe. Každý senzor tak má jasný hemisférický obraz oblohy na meranie globálneho slnečného žiarenia a intenzity UV žiarenia. Na druhej strane, hongkonské observatórium používa pokročilejšie pyranometre a ultrafialové rádiometre. Sú nainštalované na špeciálne určenej AWS, kde je otvorená plocha na pozorovanie slnečného žiarenia a intenzity UV žiarenia.
Či už ide o obojstranne výhodný systém AWS alebo štandardný systém AWS, existujú určité požiadavky na výber miesta. Systém AWS by mal byť umiestnený mimo klimatizácií, betónových podláh, reflexných povrchov a vysokých stien. Mal by byť tiež umiestnený tam, kde môže vzduch voľne cirkulovať. V opačnom prípade môžu byť ovplyvnené merania teploty. Okrem toho by zrážkomer nemal byť inštalovaný na veterných miestach, aby sa zabránilo odfúknutiu dažďovej vody silným vetrom a jej dosiahnutiu. Anemometre a korúnničky by mali byť namontované dostatočne vysoko, aby sa minimalizovalo prekážanie od okolitých konštrukcií.
Aby sa splnili vyššie uvedené požiadavky na výber miesta pre AWS, observatórium vynakladá maximálne úsilie na inštaláciu AWS na otvorenom priestranstve bez prekážok zo strany blízkych budov. Vzhľadom na environmentálne obmedzenia školskej budovy musia členovia Co-WIN zvyčajne inštalovať AWS na strechu školskej budovy.
Co-WIN AWS je podobný systému „Lite AWS“. Na základe predchádzajúcich skúseností je Co-WIN AWS „nákladovo efektívny, ale zároveň odolný“ – v porovnaní so štandardným AWS zachytáva poveternostné podmienky pomerne dobre.
V posledných rokoch observatórium spustilo verejnú informačnú sieť novej generácie s názvom Co-WIN 2.0, ktorá využíva mikrosenzory na meranie vetra, teploty, relatívnej vlhkosti atď. Senzor je nainštalovaný v kryte v tvare stĺpa verejného osvetlenia. Niektoré komponenty, ako napríklad slnečné štíty, sa vyrábajú pomocou technológie 3D tlače. Co-WIN 2.0 navyše využíva alternatívy s otvoreným zdrojovým kódom v mikrokontroléroch aj softvéri, čím výrazne znižuje náklady na vývoj softvéru a hardvéru. Myšlienkou Co-WIN 2.0 je, aby sa študenti mohli naučiť vytvárať si vlastné „DIY AWS“ a vyvíjať softvér. Za týmto účelom observatórium organizuje pre študentov aj majstrovské kurzy. Hongkonské observatórium vyvinulo stĺpcovú AWS založenú na Co-WIN 2.0 AWS a uviedlo ju do prevádzky na lokálne monitorovanie počasia v reálnom čase.
Čas uverejnenia: 14. septembra 2024