Mreža za vremenske informacije skupnosti (Co-WIN) je skupni projekt Hongkonškega observatorija (HKO), Univerze v Hongkongu in Kitajske univerze v Hongkongu. Sodelujočim šolam in skupnostnim organizacijam zagotavlja spletno platformo za tehnično podporo pri namestitvi in upravljanju avtomatskih vremenskih postaj (AWS) ter zagotavlja javnosti opazovalne podatke, vključno s temperaturo, relativno vlažnostjo, padavinami, smerjo in hitrostjo vetra ter zračnim tlakom, sončnim sevanjem in UV-indeksom. Skozi ta proces sodelujoči študenti pridobijo veščine, kot so upravljanje instrumentov, opazovanje vremena in analiza podatkov. AWS Co-WIN je preprost, a vsestranski. Poglejmo, kako se razlikuje od standardne implementacije HKKO v AWS.
Co-WIN AWS uporablja zelo majhne uporovne termometre in higrometre, nameščene znotraj sončnega ščita. Ščit služi istemu namenu kot Stevensonov ščit na standardnem AWS, saj ščiti senzorje temperature in vlažnosti pred neposredno izpostavljenostjo sončni svetlobi in padavinam, hkrati pa omogoča prosto kroženje zraka.
V standardnem observatoriju AWS so znotraj Stevensonovega ščita nameščeni platinasti uporovni termometri za merjenje temperature suhega in mokrega termometra, kar omogoča izračun relativne vlažnosti. Nekateri uporabljajo kapacitivne senzorje vlažnosti za merjenje relativne vlažnosti. V skladu s priporočili Svetovne meteorološke organizacije (WMO) je treba standardne Stevensonove zaslone namestiti med 1,25 in 2 metra nad tlemi. Co-WIN AWS je običajno nameščen na strehi šolske stavbe, kar zagotavlja boljšo svetlobo in prezračevanje, vendar na relativno visoki višini od tal.
Tako Co-WIN AWS kot Standard AWS uporabljata merilnike dežja z nagibnim vedrom za merjenje padavin. Merilnik dežja z nagibnim vedrom CoWIN se nahaja na vrhu sončnega ščita. V standardnem AWS je merilnik dežja običajno nameščen na dobro odprtem mestu na tleh.
Ko dežne kaplje vstopijo v dežemer vedra, postopoma napolnijo eno od obeh veder. Ko deževnica doseže določeno raven, se vedro pod lastno težo nagne na drugo stran in odteče. Ko se to zgodi, se drugo vedro dvigne in začne polniti. Ponovite polnjenje in prelivanje. Količino padavin lahko nato izračunamo tako, da preštejemo, kolikokrat se vedro nagne.
Tako Co-WIN AWS kot Standard AWS uporabljata anemometre v obliki skodelice in vetrne lopatice za merjenje hitrosti in smeri vetra. Standardni senzor vetra AWS je nameščen na 10 metrov visokem vetrnem drogu, ki je opremljen s strelovodom in meri veter 10 metrov nad tlemi v skladu s priporočili WMO. V bližini lokacije ne sme biti visokih ovir. Po drugi strani pa so zaradi omejitev lokacije namestitve senzorji vetra Co-WIN običajno nameščeni na drogovih, visokih več metrov, na strehi izobraževalnih stavb. V bližini so lahko tudi relativno visoke stavbe.
Barometer Co-WIN AWS je piezorezistiven in vgrajen v konzolo, medtem ko standardni AWS običajno uporablja ločen instrument (na primer kapacitivni barometer) za merjenje zračnega tlaka.
Sončni in UV senzorji Co-WIN AWS so nameščeni poleg merilnika dežja z nagibnim vedrom. Na vsak senzor je pritrjen indikator nivoja, ki zagotavlja, da je senzor v vodoravnem položaju. Tako ima vsak senzor jasno polkrožno sliko neba za merjenje globalnega sončnega sevanja in intenzivnosti UV-sevanja. Po drugi strani pa hongkonški observatorij uporablja naprednejše piranometre in ultravijolične radiometre. Nameščeni so na posebej določenem AWS, kjer je odprto območje za opazovanje sončnega sevanja in intenzivnosti UV-sevanja.
Ne glede na to, ali gre za sistem AWS, pri katerem pridobijo vsi, ali za standardni sistem AWS, obstajajo določene zahteve glede izbire lokacije. Sistem AWS mora biti nameščen stran od klimatskih naprav, betonskih tal, odsevnih površin in visokih sten. Prav tako mora biti nameščen tam, kjer lahko zrak prosto kroži. V nasprotnem primeru lahko to vpliva na meritve temperature. Poleg tega dežemerja ne smete nameščati na vetrovnih mestih, da preprečite, da bi močan veter odpihnil deževnico in jo dosegel. Anemometri in vremenske lopatice morajo biti nameščeni dovolj visoko, da se čim bolj zmanjša oviranje zaradi okoliških struktur.
Da bi izpolnili zgornje zahteve glede izbire lokacije za AWS, si Observatorij po svojih najboljših močeh prizadeva namestiti AWS na odprtem območju, brez ovir zaradi bližnjih stavb. Zaradi okoljskih omejitev šolske stavbe morajo člani Co-WIN običajno namestiti AWS na streho šolske stavbe.
Co-WIN AWS je podoben sistemu »Lite AWS«. Glede na pretekle izkušnje je Co-WIN AWS »stroškovno učinkovit, a zmogljiv« – v primerjavi s standardnim AWS precej dobro zajame vremenske razmere.
V zadnjih letih je observatorij uvedel javno informacijsko omrežje nove generacije, Co-WIN 2.0, ki uporablja mikrosenzorje za merjenje vetra, temperature, relativne vlažnosti itd. Senzor je nameščen v ohišju v obliki ulične svetilke. Nekatere komponente, kot so sončni ščiti, so izdelane s tehnologijo 3D-tiskanja. Poleg tega Co-WIN 2.0 izkorišča alternative odprte kode tako v mikrokrmilnikih kot v programski opremi, kar znatno zmanjša stroške razvoja programske in strojne opreme. Ideja Co-WIN 2.0 je, da se lahko študenti naučijo ustvarjati lastne »DIY AWS« in razvijati programsko opremo. V ta namen observatorij organizira tudi mojstrske tečaje za študente. Hongkonški observatorij je razvil stebrični AWS, ki temelji na Co-WIN 2.0 AWS, in ga dal v delovanje za lokalno spremljanje vremena v realnem času.
Čas objave: 14. september 2024