Yhteisön säätietoverkosto (Co-WIN) on Hongkongin observatorion (HKO), Hongkongin yliopiston ja Hongkongin kiinalaisen yliopiston yhteishanke. Se tarjoaa osallistuville kouluille ja yhteisöorganisaatioille verkkoalustan, joka tarjoaa teknistä tukea automaattisten sääasemien (AWS) asentamiseen ja hallintaan sekä tarjoaa yleisölle havaintotietoja, kuten lämpötilaa, suhteellista kosteutta, sademäärää, tuulen suuntaa ja nopeutta sekä ilman olosuhteita, painetta, auringonsäteilyä ja UV-indeksiä. Prosessin kautta osallistuvat oppilaat oppivat taitoja, kuten instrumenttien käyttöä, säähavaintoja ja data-analyysiä. AWS Co-WIN on yksinkertainen mutta monipuolinen. Katsotaanpa, miten se eroaa AWS:n HKKO-standarditoteutuksesta.
Co-WIN AWS käyttää aurinkosuojan sisään asennettavia erittäin pieniä vastuslämpömittareita ja kosteusmittareita. Suoja toimii samaan tarkoitukseen kuin tavallisen AWS:n Stevenson-suoja, eli suojaa lämpötila- ja kosteusantureita suoralta auringonvalolta ja sateelta samalla mahdollistaen vapaan ilmankierron.
Tavallisessa AWS-observatoriossa platinavastuslämpömittarit asennetaan Stevenson-suojan sisään kuiva- ja märkälämpötilojen mittaamiseksi, jolloin suhteellinen kosteus voidaan laskea. Joissakin laitteissa käytetään kapasitiivisia kosteusantureita suhteellisen kosteuden mittaamiseen. Maailman ilmatieteen järjestön (WMO) suositusten mukaan tavalliset Stevenson-suojat tulisi asentaa 1,25–2 metrin korkeuteen maanpinnasta. Co-WIN AWS asennetaan yleensä koulurakennuksen katolle, mikä tarjoaa paremman valaistuksen ja ilmanvaihdon, mutta suhteellisen korkealle maanpinnasta.
Sekä Co-WIN AWS - että Standard AWS -järjestelmässä sademäärän mittaamiseen käytetään kaatuvia kauhoja sisältäviä sademittareita. Co-WIN:n kaatuva kauhallinen sademittari sijaitsee auringonsäteilysuojan päällä. Standard AWS -järjestelmässä sademittari asennetaan yleensä maan pinnalle avoimeen paikkaan.
Kun sadepisarat joutuvat ämpärin sademittariin, ne täyttävät vähitellen toisen kahdesta ämpäristä. Kun sadevesi saavuttaa tietyn tason, ämpäri kallistuu toiselle puolelle oman painonsa alla, jolloin sadevesi valuu pois. Kun näin tapahtuu, toinen ämpäri nousee ja alkaa täyttyä. Toista täyttö ja kaataminen. Sademäärän voi sitten laskea laskemalla, kuinka monta kertaa ämpäri kallistuu.
Sekä Co-WIN AWS että Standard AWS käyttävät kuppimaisia tuulimittareita ja tuuliviirejä tuulen nopeuden ja suunnan mittaamiseen. Standardi AWS-tuulianturi asennetaan 10 metriä korkeaan tuulimastoon, joka on varustettu ukkosenjohdattimella ja mittaa tuulta 10 metrin korkeudella maanpinnasta WMO:n suositusten mukaisesti. Paikan lähellä ei saa olla korkeita esteitä. Toisaalta asennuspaikan rajoitusten vuoksi Co-WIN-tuulianturit asennetaan yleensä useiden metrien korkuisiin mastoihin oppilaitosten katoille. Lähistöllä voi olla myös suhteellisen korkeita rakennuksia.
Co-WIN AWS -barometri on pietsoresistiivinen ja sisäänrakennettu konsoliin, kun taas tavallinen AWS käyttää tyypillisesti erillistä laitetta (kuten kapasitanssibarometria) ilmanpaineen mittaamiseen.
Co-WIN AWS aurinko- ja UV-anturit on asennettu kauhan kippaavan sademittarin viereen. Jokaiseen anturiin on kiinnitetty tasoilmaisin, joka varmistaa anturin vaakasuoran asennon. Näin jokaisella anturilla on selkeä puolipallon muotoinen kuva taivaasta globaalin auringonsäteilyn ja UV-säteilyn intensiteetin mittaamiseksi. Toisaalta Hongkongin observatorio käyttää edistyneempiä pyranometrejä ja ultraviolettisäteilymittareita. Ne on asennettu erityisesti suunnitellulle AWS:lle, jossa on avoin alue auringonsäteilyn ja UV-säteilyn intensiteetin havainnointia varten.
Olipa kyseessä sitten win-win-tilanteen mukainen tai tavallinen ilmanvaihtojärjestelmä, on olemassa tiettyjä vaatimuksia sijainnin valinnalle. Ilmanvaihtojärjestelmä tulee sijoittaa kauas ilmastointilaitteista, betonilattioista, heijastavista pinnoista ja korkeista seinistä. Se tulee myös sijoittaa paikkaan, jossa ilma voi kiertää vapaasti. Muuten lämpötilamittaukset voivat vaikuttaa. Lisäksi sademittaria ei tule asentaa tuulisiin paikkoihin, jotta voimakkaat tuulet eivät pääse lentämään sadevettä mukanaan ja saavuttamaan sademittaria. Tuulimittarit ja sääviirit tulee asentaa riittävän korkealle, jotta ympäröivät rakenteet eivät estä niiden käyttöä.
Täyttääkseen edellä mainitut AWS:n sijaintipaikan valintavaatimukset, observatorio pyrkii kaikin tavoin asentamaan AWS:n avoimelle alueelle, jossa lähellä olevat rakennukset eivät aiheuta esteitä. Koulurakennuksen ympäristörajoitusten vuoksi Co-WIN-jäsenten on yleensä asennettava AWS koulurakennuksen katolle.
Co-WIN AWS on samanlainen kuin ”Lite AWS”. Aiempien kokemusten perusteella Co-WIN AWS on ”kustannustehokas mutta järeä” – se tallentaa sääolosuhteet melko hyvin verrattuna tavalliseen AWS:ään.
Viime vuosina observatorio on lanseerannut uuden sukupolven julkisen tietoverkon, Co-WIN 2.0:n, joka käyttää mikrosensoreita tuulen, lämpötilan, suhteellisen kosteuden jne. mittaamiseen. Anturi on asennettu lyhtypylvään muotoiseen koteloon. Jotkin komponentit, kuten aurinkosuojat, on valmistettu 3D-tulostustekniikalla. Lisäksi Co-WIN 2.0 hyödyntää avoimen lähdekoodin vaihtoehtoja sekä mikrokontrollereissa että ohjelmistoissa, mikä vähentää merkittävästi ohjelmisto- ja laitteistokehityskustannuksia. Co-WIN 2.0:n taustalla oleva ajatus on, että opiskelijat voivat oppia luomaan omia "tee-se-itse-aw-järjestelmiä" ja kehittämään ohjelmistoja. Tätä varten observatorio järjestää myös mestarikursseja opiskelijoille. Hongkongin observatorio on kehittänyt Co-WIN 2.0 AWS:ään perustuvan pylväsmäisen aw-järjestelmän ja ottanut sen käyttöön paikallista reaaliaikaista sään seurantaa varten.
Julkaisun aika: 14. syyskuuta 2024