Community Weather Information Network (Co-WIN) er et samarbeidsprosjekt mellom Hong Kong Observatory (HKO), University of Hong Kong og Chinese University of Hong Kong. Det gir deltakende skoler og samfunnsorganisasjoner en online plattform for å gi teknisk støtte for å hjelpe dem med å installere og administrere automatiske værstasjoner (AWS) og gi publikum observasjonsdata, inkludert temperatur, relativ fuktighet, nedbør, vindretning og -hastighet, og luftforhold, trykk, solstråling og UV-indeks. Gjennom prosessen tilegner deltakende studenter seg ferdigheter som instrumentbetjening, værobservasjon og dataanalyse. AWS Co-WIN er enkel, men allsidig. La oss se hvordan den skiller seg fra standard HKKO-implementering i AWS.
Co-WIN AWS bruker motstandstermometre og hygrometre som er svært små og installert inne i solskjermen. Skjermen tjener samme formål som Stevenson-skjermen på standard AWS, og beskytter temperatur- og fuktighetssensorene mot direkte eksponering for sollys og nedbør, samtidig som den tillater fri luftsirkulasjon.
I et standard AWS-observatorium er platinamotstandstermometre installert inne i Stevenson-skjoldet for å måle tørr- og våttemperaturer, slik at relativ fuktighet kan beregnes. Noen bruker kapasitive fuktighetssensorer for å måle relativ fuktighet. I henhold til anbefalingene fra Verdens meteorologiske organisasjon (WMO) bør standard Stevenson-skjermer installeres mellom 1,25 og 2 meter over bakken. Co-WIN AWS er vanligvis installert på taket av en skolebygning, noe som gir bedre lys og ventilasjon, men i en relativt høy høyde fra bakken.
Både Co-WIN AWS og Standard AWS bruker vippebøtte-regnmålere for å måle nedbør. Co-WIN vippebøtte-regnmåleren er plassert på toppen av solstrålingsskjermen. I en standard AWS er regnmåleren vanligvis installert på et godt åpent sted på bakken.
Etter hvert som regndråper kommer ned i bøttas regnmåler, fyller de gradvis en av de to bøttene. Når regnvannet når et visst nivå, vipper bøtta til den andre siden under sin egen vekt, og drenerer regnvannet. Når dette skjer, hever den andre bøtta seg og begynner å fylles. Gjenta fyllingen og hellingen. Mengden nedbør kan deretter beregnes ved å telle hvor mange ganger den vipper.
Både Co-WIN AWS og Standard AWS bruker koppanemometre og vindfløyler for å måle vindhastighet og -retning. Standard AWS-vindsensoren er montert på en 10 meter høy vindmast, som er utstyrt med en lynavleder og måler vinden 10 meter over bakken i samsvar med WMOs anbefalinger. Det skal ikke være høye hindringer i nærheten av stedet. På den annen side, på grunn av begrensninger på installasjonsstedet, installeres Co-WIN-vindsensorer vanligvis på master flere meter høye på taket av utdanningsbygg. Det kan også være relativt høye bygninger i nærheten.
Co-WIN AWS-barometeret er piezoresistivt og innebygd i konsollen, mens et standard AWS vanligvis bruker et separat instrument (for eksempel et kapasitansbarometer) for å måle lufttrykk.
Co-WIN AWS sol- og UV-sensorer er installert ved siden av regnmåleren på tippbøtten. En nivåindikator er festet til hver sensor for å sikre at sensoren er i horisontal posisjon. Dermed har hver sensor et tydelig halvkuleformet bilde av himmelen for å måle global solstråling og UV-intensitet. Hong Kong Observatory bruker derimot mer avanserte pyranometre og ultrafiolette radiometre. De er installert på en spesialutpekt AWS, hvor det er et åpent område for å observere solstråling og UV-strålingsintensitet.
Enten det er et vinn-vinn-anlegg for alle typer vindussystemer eller et standardanlegg for vindussystemer, er det visse krav til valg av plassering. Vindussystemer for vindussystemer bør plasseres unna klimaanlegg, betonggulv, reflekterende overflater og høye vegger. De bør også plasseres der luften kan sirkulere fritt. Ellers kan temperaturmålingene bli påvirket. I tillegg bør ikke regnmåleren installeres på vindfulle steder for å forhindre at regnvann blåses bort av sterk vind og når regnmåleren. Vindmålere og værhaner bør monteres høyt nok til å minimere hindringer fra omkringliggende strukturer.
For å oppfylle ovennevnte krav til valg av sted for AWS, gjør observatoriet sitt ytterste for å installere AWS i et åpent område, fritt for hindringer fra nærliggende bygninger. På grunn av miljøbegrensningene til skolebygningen, må Co-WIN-medlemmer vanligvis installere AWS på taket av skolebygningen.
Co-WIN AWS ligner på «Lite AWS». Basert på tidligere erfaringer er Co-WIN AWS «kostnadseffektiv, men kraftig» – den fanger opp værforholdene ganske bra sammenlignet med standard AWS.
I de senere årene har observatoriet lansert en ny generasjon offentlig informasjonsnettverk, Co-WIN 2.0, som bruker mikrosensorer til å måle vind, temperatur, relativ fuktighet osv. Sensoren er installert i et lyktestolpeformet hus. Noen komponenter, som solskjermer, produseres ved hjelp av 3D-printingsteknologi. I tillegg utnytter Co-WIN 2.0 åpen kildekode-alternativer i både mikrokontrollere og programvare, noe som reduserer kostnadene for programvare- og maskinvareutvikling betydelig. Ideen bak Co-WIN 2.0 er at studenter kan lære å lage sine egne «DIY AWS» og utvikle programvare. For dette formålet organiserer observatoriet også mesterklasser for studenter. Hong Kong-observatoriet har utviklet en søyleformet AWS basert på Co-WIN 2.0 AWS og satt den i drift for lokal sanntidsværovervåking.
Publisert: 14. september 2024