Kopienas laika apstākļu informācijas tīkls (Co-WIN) ir Honkongas observatorijas (HKO), Honkongas Universitātes un Honkongas Ķīnas Universitātes kopīgs projekts. Tas nodrošina iesaistītajām skolām un sabiedriskajām organizācijām tiešsaistes platformu, lai sniegtu tehnisko atbalstu automātisko laika apstākļu staciju (AWS) uzstādīšanā un pārvaldībā, kā arī sniegtu sabiedrībai novērojumu datus, tostarp temperatūru, relatīvo mitrumu, nokrišņus, vēja virzienu un ātrumu, kā arī gaisa apstākļus, spiedienu, saules radiāciju un UV indeksu. Procesa laikā iesaistītie skolēni apgūst tādas prasmes kā instrumentu lietošana, laika apstākļu novērošana un datu analīze. AWS Co-WIN ir vienkāršs, bet daudzpusīgs. Apskatīsim, kā tas atšķiras no standarta HKKO ieviešanas AWS.
Co-WIN AWS izmanto ļoti mazus pretestības termometrus un higrometrus, kas tiek uzstādīti saules aizsarga iekšpusē. Aizsargs pilda to pašu mērķi kā standarta AWS Stīvensona aizsargs, aizsargājot temperatūras un mitruma sensorus no tiešiem saules stariem un nokrišņiem, vienlaikus nodrošinot brīvu gaisa cirkulāciju.
Standarta AWS observatorijā platīna pretestības termometri ir uzstādīti Stīvensona vairoga iekšpusē, lai mērītu sausās un mitrās spuldzes temperatūru, ļaujot aprēķināt relatīvo mitrumu. Daži izmanto kapacitatīvus mitruma sensorus relatīvā mitruma mērīšanai. Saskaņā ar Pasaules Meteoroloģijas organizācijas (WMO) ieteikumiem standarta Stīvensona ekrāni jāuzstāda 1,25 līdz 2 metru augstumā virs zemes. Co-WIN AWS parasti tiek uzstādīts uz skolas ēkas jumta, nodrošinot labāku apgaismojumu un ventilāciju, bet relatīvi augstā augstumā no zemes.
Gan Co-WIN AWS, gan standarta AWS izmanto apgāžamus kausa lietus mērītājus nokrišņu mērīšanai. Co-WIN apgāžamais kausa lietus mērītājs atrodas saules starojuma vairoga augšpusē. Standarta AWS lietus mērītājs parasti tiek uzstādīts labi atvērtā vietā uz zemes.
Lietus lāsēm ieplūstot spaiņa lietus mērierīcē, tās pakāpeniski piepilda vienu no diviem spaiņiem. Kad lietus ūdens sasniedz noteiktu līmeni, spainis sava svara ietekmē sasveras uz otru pusi, izlejot lietus ūdeni. Kad tas notiek, otrs spainis paceļas un sāk pildīties. Atkārtojiet pildīšanu un ieliešanu. Nokrišņu daudzumu pēc tam var aprēķināt, saskaitot, cik reižu tas sasveras.
Gan Co-WIN AWS, gan standarta AWS izmanto krūzes formas anemometrus un vēja spārnus vēja ātruma un virziena mērīšanai. Standarta AWS vēja sensors tiek uzstādīts uz 10 metrus augsta vēja masta, kas ir aprīkots ar zibensnovedēju un mēra vēju 10 metru augstumā virs zemes saskaņā ar WMO ieteikumiem. Objekta tuvumā nedrīkst būt augsti šķēršļi. No otras puses, uzstādīšanas vietas ierobežojumu dēļ Co-WIN vēja sensori parasti tiek uzstādīti uz vairākus metrus augstiem mastiem uz izglītības ēku jumta. Tuvumā var atrasties arī relatīvi augstas ēkas.
Co-WIN AWS barometrs ir pjezoresistīvs un iebūvēts konsolē, savukārt standarta AWS gaisa spiediena mērīšanai parasti izmanto atsevišķu instrumentu (piemēram, kapacitatīvo barometru).
Co-WIN AWS saules un UV sensori ir uzstādīti blakus apgāžamam kausa lietus mērītājam. Katram sensoram ir piestiprināts līmeņa indikators, lai nodrošinātu sensora horizontālu novietojumu. Tādējādi katram sensoram ir skaidrs puslodes debesu attēls, lai mērītu globālo saules starojumu un UV starojuma intensitāti. Savukārt Honkongas observatorija izmanto modernākus piranometrus un ultravioletā starojuma radiometrus. Tie ir uzstādīti uz speciāli tam paredzētas AWS, kur ir atvērta zona saules starojuma un UV starojuma intensitātes novērošanai.
Neatkarīgi no tā, vai tā ir abpusēji izdevīga vai standarta AWS, pastāv noteiktas prasības vietas izvēlei. AWS jānovieto tālāk no gaisa kondicionieriem, betona grīdām, atstarojošām virsmām un augstām sienām. Tai jānovieto arī vietā, kur gaiss var brīvi cirkulēt. Pretējā gadījumā var tikt ietekmēti temperatūras mērījumi. Turklāt lietus mērītāju nedrīkst uzstādīt vējainās vietās, lai spēcīgs vējš neaizpūstu lietus ūdeni un nesasniegtu lietus mērītāju. Anemometri un laikapstākļu rādītāji jāuzstāda pietiekami augstu, lai pēc iespējas samazinātu apkārtējo konstrukciju radītos šķēršļus.
Lai izpildītu iepriekš minētās AWS vietas izvēles prasības, Observatorija dara visu iespējamo, lai AWS uzstādītu atklātā vietā, kur nav šķēršļu no tuvumā esošajām ēkām. Skolas ēkas vides ierobežojumu dēļ Co-WIN biedriem AWS parasti ir jāuzstāda uz skolas ēkas jumta.
Co-WIN AWS ir līdzīgs “Lite AWS”. Balstoties uz iepriekšējo pieredzi, Co-WIN AWS ir “izmaksu ziņā efektīvs, bet jaudīgs” – tas diezgan labi uztver laika apstākļus, salīdzinot ar standarta AWS.
Pēdējos gados observatorija ir ieviesusi jaunas paaudzes publiskās informācijas tīklu Co-WIN 2.0, kas izmanto mikrosensorus vēja, temperatūras, relatīvā mitruma u.c. mērīšanai. Sensors ir uzstādīts laternas staba formas korpusā. Dažas sastāvdaļas, piemēram, saules aizsargi, tiek ražotas, izmantojot 3D drukāšanas tehnoloģiju. Turklāt Co-WIN 2.0 izmanto atvērtā pirmkoda alternatīvas gan mikrokontrolleros, gan programmatūrā, ievērojami samazinot programmatūras un aparatūras izstrādes izmaksas. Co-WIN 2.0 ideja ir tāda, ka studenti var iemācīties izveidot savu “dari pats” AWS un izstrādāt programmatūru. Šajā nolūkā observatorija organizē arī meistarklases studentiem. Honkongas observatorija ir izstrādājusi kolonnu AWS, kuras pamatā ir Co-WIN 2.0 AWS, un nodevusi to ekspluatācijā vietējai reāllaika laika apstākļu uzraudzībai.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 14. septembris