Қоғамдық ауа райы туралы ақпарат желісі (Co-WIN) - Гонконг обсерваториясы (HKO), Гонконг университеті және Гонконг Қытай университетінің бірлескен жобасы. Ол қатысушы мектептер мен қоғамдық ұйымдарға автоматты ауа райы станцияларын (AWS) орнатуға және басқаруға көмектесетін техникалық қолдау көрсету және көпшілікке температура, салыстырмалы ылғалдылық, жауын-шашын, желдің бағыты мен жылдамдығы, сондай-ақ ауа жағдайлары, қысым, күн радиациясы және ультракүлгін сәулелену индексі сияқты бақылау деректерін ұсыну үшін онлайн платформа ұсынады. Процесс барысында қатысушы студенттер аспаптарды пайдалану, ауа райын бақылау және деректерді талдау сияқты дағдыларды игереді. AWS Co-WIN қарапайым, бірақ жан-жақты. Оның AWS-тегі стандартты HKKO енгізуінен қалай ерекшеленетінін көрейік.
Co-WIN AWS күн қалқанының ішіне орнатылған өте кішкентай кедергі термометрлері мен гигрометрлерін пайдаланады. Қалқан стандартты AWS-тегі Стивенсон қалқаны сияқты мақсатқа қызмет етеді, температура мен ылғалдылық сенсорларын күн сәулесінің тікелей әсерінен және жауын-шашыннан қорғайды, сонымен бірге ауаның еркін айналымын қамтамасыз етеді.
Стандартты AWS обсерваториясында құрғақ және ылғалды шамдардың температурасын өлшеу үшін Стивенсон қалқанының ішіне платина кедергісі термометрлері орнатылады, бұл салыстырмалы ылғалдылықты есептеуге мүмкіндік береді. Кейбіреулер салыстырмалы ылғалдылықты өлшеу үшін сыйымдылықты ылғалдылық сенсорларын пайдаланады. Дүниежүзілік метеорологиялық ұйымның (ДМҰ) ұсыныстарына сәйкес, стандартты Стивенсон экрандары жерден 1,25-тен 2 метрге дейін биіктікте орнатылуы керек. Co-WIN AWS әдетте мектеп ғимаратының шатырына орнатылады, бұл жарық пен желдетуді жақсырақ қамтамасыз етеді, бірақ жерден салыстырмалы түрде жоғары биіктікте орналасқан.
Co-WIN AWS және Standard AWS екеуі де жауын-шашынды өлшеу үшін аударылатын шелек жаңбыр өлшегіштерін пайдаланады. Co-WIN аударылатын шелек жаңбыр өлшегіші күн радиациясынан қорғайтын қалқанның үстінде орналасқан. Стандартты AWS-те жаңбыр өлшегіші әдетте жердегі жақсы ашық жерге орнатылады.
Шелектің жаңбыр өлшегішіне жаңбыр тамшылары кіргенде, олар екі шелектің бірін біртіндеп толтырады. Жаңбыр суы белгілі бір деңгейге жеткенде, шелек өз салмағымен екінші жағына қарай еңкейіп, жаңбыр суын ағызады. Бұл орын алғанда, екінші шелек көтеріліп, тола бастайды. Толтыру мен құюды қайталаңыз. Содан кейін жауын-шашын мөлшерін оның қанша рет еңкейгенін санау арқылы есептеуге болады.
Co-WIN AWS және Standard AWS жүйелері желдің жылдамдығы мен бағытын өлшеу үшін шыныаяқ тәрізді анемометрлер мен жел қалақшаларын пайдаланады. Стандартты AWS жел сенсоры найзағай өткізгішімен жабдықталған және ДДҰ ұсыныстарына сәйкес жерден 10 метр биіктіктегі желді өлшейтін 10 метрлік жел мачтасына орнатылған. Алаңның жанында биік кедергілер болмауы керек. Екінші жағынан, орнату орнының шектеулеріне байланысты Co-WIN жел сенсорлары әдетте оқу ғимараттарының шатырындағы бірнеше метр биіктіктегі мачталарға орнатылады. Жақын жерде салыстырмалы түрде биік ғимараттар да болуы мүмкін.
Co-WIN AWS барометрі пьезорезистивті және консольге орнатылған, ал стандартты AWS әдетте ауа қысымын өлшеу үшін бөлек құралды (мысалы, сыйымдылық барометрін) пайдаланады.
Co-WIN AWS күн және ультракүлгін сенсорлары аударылатын шелек жаңбыр өлшегішінің жанына орнатылады. Сенсордың көлденең күйде екеніне көз жеткізу үшін әрбір сенсорға деңгей индикаторы бекітілген. Осылайша, әрбір сенсорда жаһандық күн радиациясы мен ультракүлгін сәулелену қарқындылығын өлшеу үшін аспанның айқын жарты шар тәрізді бейнесі бар. Екінші жағынан, Гонконг обсерваториясы жетілдірілген пиранометрлер мен ультракүлгін радиометрлерді пайдаланады. Олар күн радиациясы мен ультракүлгін сәулелену қарқындылығын бақылауға арналған ашық аймақ бар арнайы AWS-ке орнатылады.
Екі жаққа да тиімді AWS болсын немесе стандартты AWS болсын, орынды таңдауға белгілі бір талаптар қойылады. AWS кондиционерлерден, бетон едендерден, шағылыстырғыш беттерден және биік қабырғалардан алыс орналасуы керек. Сондай-ақ, ол ауа еркін айнала алатын жерде орналасуы керек. Әйтпесе, температураны өлшеуге әсер етуі мүмкін. Сонымен қатар, жаңбыр суының қатты желмен ұшып, жаңбыр өлшегішіне жетуіне жол бермеу үшін жаңбыр өлшегішті желді жерлерге орнатуға болмайды. Айналадағы құрылымдардан кедергілерді азайту үшін анемометрлер мен ауа райының дірілдеуіштерін жеткілікті биіктікте орнату керек.
Жоғарыда аталған AWS үшін орын таңдау талаптарын қанағаттандыру үшін, Обсерватория AWS-ті жақын маңдағы ғимараттардан кедергілерсіз ашық жерге орнатуға бар күшін салады. Мектеп ғимаратының экологиялық шектеулеріне байланысты Co-WIN мүшелері әдетте AWS-ті мектеп ғимаратының шатырына орнатуға мәжбүр.
Co-WIN AWS «Жеңіл AWS»-ке ұқсас. Өткен тәжірибеге сүйенсек, Co-WIN AWS «үнемді, бірақ ауыр жүктемелерге төзімді» – ол ауа райы жағдайларын стандартты AWS-пен салыстырғанда жақсы көрсетеді.
Соңғы жылдары обсерватория желді, температураны, салыстырмалы ылғалдылықты және т.б. өлшеу үшін микросенсорларды пайдаланатын жаңа буын Co-WIN 2.0 қоғамдық ақпараттық желісін іске қосты. Сенсор шам бағанасы тәрізді корпусқа орнатылған. Күн батареялары сияқты кейбір компоненттер 3D басып шығару технологиясын қолдану арқылы жасалады. Сонымен қатар, Co-WIN 2.0 микроконтроллерлер мен бағдарламалық жасақтамада ашық бастапқы коды бар баламаларды пайдаланады, бұл бағдарламалық жасақтама мен аппараттық құралдарды әзірлеу шығындарын айтарлықтай азайтады. Co-WIN 2.0 идеясы студенттердің өздерінің «DIY AWS» жасауды және бағдарламалық жасақтаманы әзірлеуді үйренуіне негізделген. Осы мақсатта обсерватория студенттерге шеберлік сабақтарын да ұйымдастырады. Гонконг обсерваториясы Co-WIN 2.0 AWS негізінде бағаналы AWS жасап, оны жергілікті нақты уақыт режимінде ауа райын бақылау үшін пайдалануға енгізді.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 14 қыркүйек