Komunitní meteorologická informační síť (Co-WIN) je společný projekt Hongkongské observatoře (HKO), Hongkongské univerzity a Čínské univerzity v Hongkongu. Poskytuje zúčastněným školám a komunitním organizacím online platformu, která jim poskytuje technickou podporu s instalací a správou automatických meteorologických stanic (AWS) a poskytuje veřejnosti pozorovací data, včetně teploty, relativní vlhkosti, srážek, směru a rychlosti větru a stavu vzduchu, tlaku, slunečního záření a UV indexu. V rámci tohoto procesu si zúčastnění studenti osvojí dovednosti, jako je obsluha přístrojů, pozorování počasí a analýza dat. AWS Co-WIN je jednoduchý, ale všestranný. Podívejme se, jak se liší od standardní implementace HKKO v AWS.
Co-WIN AWS používá odporové teploměry a vlhkoměry, které jsou velmi malé a instalované uvnitř solárního štítu. Štít slouží stejnému účelu jako Stevensonův štít u standardního AWS, chrání teplotní a vlhkostní senzory před přímým slunečním zářením a srážkami a zároveň umožňuje volnou cirkulaci vzduchu.
Ve standardní observatoři AWS jsou uvnitř Stevensonova štítu instalovány platinové odporové teploměry, které měří teploty suchého a mokrého teploměru, což umožňuje výpočet relativní vlhkosti. Některé používají k měření relativní vlhkosti kapacitní senzory vlhkosti. Podle doporučení Světové meteorologické organizace (WMO) by standardní Stevensonovy štíty měly být instalovány ve výšce 1,25 až 2 metry nad zemí. Co-WIN AWS se obvykle instaluje na střechu školní budovy, kde poskytuje lepší světlo a větrání, ale v relativně vysoké výšce od země.
Jak Co-WIN AWS , tak Standard AWS používají k měření srážek sklápěcí korečkové srážkoměry. Sklápěcí korečkový srážkoměr Co-WIN je umístěn na horní straně slunečního štítu. U standardních AWS je srážkoměr obvykle instalován na dobře otevřeném místě na zemi.
Jak dešťové kapky vstupují do srážkoměru v kbelíku, postupně naplňují jeden ze dvou kbelíků. Když dešťová voda dosáhne určité úrovně, kbelík se vlastní vahou nakloní na druhou stranu a dešťová voda odteče. Když k tomu dojde, druhý kbelík se zvedne a začne se plnit. Opakujte plnění a nalévání. Množství srážek pak lze vypočítat spočítáním, kolikrát se kbelík nakloní.
Jak Co-WIN AWS , tak Standard AWS používají k měření rychlosti a směru větru hrnkové anemometry a větrné korouhvičky. Standardní senzor větru AWS je namontován na 10 metrů vysokém větrném stožáru, který je vybaven hromosvodem a měří vítr 10 metrů nad zemí v souladu s doporučeními WMO. V blízkosti místa by se neměly nacházet žádné vysoké překážky. Na druhou stranu, vzhledem k omezením místa instalace, se senzory větru Co-WIN obvykle instalují na stožáry vysoké několik metrů na střeše vzdělávacích budov. V blízkosti se mohou nacházet i relativně vysoké budovy.
Barometr Co-WIN AWS je piezorezistivní a zabudovaný v konzoli, zatímco standardní AWS obvykle používá k měření tlaku vzduchu samostatný přístroj (například kapacitní barometr).
Solární a UV senzory Co-WIN AWS jsou instalovány vedle srážkoměru s výklopným kopečkem. Ke každému senzoru je připevněn indikátor hladiny, který zajišťuje, že je senzor v horizontální poloze. Každý senzor tak má jasný polokulový obraz oblohy pro měření globálního slunečního záření a intenzity UV záření. Na druhou stranu, hongkongská observatoř používá pokročilejší pyranometry a ultrafialové radiometry. Jsou instalovány na speciálně určeném AWS, kde je otevřený prostor pro pozorování slunečního záření a intenzity UV záření.
Ať už se jedná o oboustranně výhodné AWS nebo standardní AWS, existují určité požadavky na výběr místa. AWS by měla být umístěna mimo klimatizace, betonové podlahy, reflexní povrchy a vysoké zdi. Měla by být také umístěna tam, kde může vzduch volně cirkulovat. Jinak může být ovlivněno měření teploty. Srážkoměr by navíc neměl být instalován na větrných místech, aby se zabránilo odfouknutí dešťové vody silným větrem a jejímu dosažení. Anemometry a korouhvičky by měly být umístěny dostatečně vysoko, aby se minimalizovalo překážení od okolních konstrukcí.
Aby observatoř splnila výše uvedené požadavky na výběr místa pro AWS, vynakládá veškeré úsilí na instalaci AWS na otevřeném prostranství bez překážek od okolních budov. Vzhledem k environmentálním omezením školní budovy musí členové Co-WIN obvykle instalovat AWS na střechu školní budovy.
Co-WIN AWS je podobný systému „Lite AWS“. Na základě minulých zkušeností je Co-WIN AWS „cenovo efektivní, ale odolný“ – ve srovnání se standardním AWS zachycuje povětrnostní podmínky poměrně dobře.
V posledních letech spustila observatoř novou generaci veřejné informační sítě Co-WIN 2.0, která využívá mikrosenzory k měření větru, teploty, relativní vlhkosti atd. Senzor je instalován v pouzdře ve tvaru sloupu veřejného osvětlení. Některé komponenty, jako například solární štíty, jsou vyráběny pomocí technologie 3D tisku. Co-WIN 2.0 navíc využívá alternativy s otevřeným zdrojovým kódem jak v mikrokontrolérech, tak v softwaru, čímž výrazně snižuje náklady na vývoj softwaru a hardwaru. Myšlenkou Co-WIN 2.0 je, že se studenti mohou naučit vytvářet si vlastní „DIY AWS“ a vyvíjet software. Za tímto účelem observatoř také pořádá pro studenty mistrovské kurzy. Hongkongská observatoř vyvinula sloupcovou AWS založenou na Co-WIN 2.0 AWS a uvedla ji do provozu pro lokální monitorování počasí v reálném čase.
Čas zveřejnění: 14. září 2024