Il Community Weather Information Network (Co-WIN) è un progetto congiunto tra l'Osservatorio di Hong Kong (HKO), l'Università di Hong Kong e l'Università Cinese di Hong Kong. Offre alle scuole e alle organizzazioni comunitarie partecipanti una piattaforma online per fornire supporto tecnico all'installazione e alla gestione di stazioni meteorologiche automatiche (AWS) e per fornire al pubblico dati osservativi, tra cui temperatura, umidità relativa, precipitazioni, direzione e velocità del vento, condizioni dell'aria, pressione, radiazione solare e indice UV. Attraverso il processo, gli studenti partecipanti acquisiscono competenze come l'utilizzo degli strumenti, l'osservazione meteorologica e l'analisi dei dati. AWS Co-WIN è semplice ma versatile. Vediamo in cosa si differenzia dall'implementazione standard di HKKO in AWS.
Co-WIN AWS utilizza termometri a resistenza e igrometri di dimensioni molto ridotte, installati all'interno dello schermo solare. Lo schermo ha la stessa funzione dello schermo Stevenson dell'AWS standard, proteggendo i sensori di temperatura e umidità dall'esposizione diretta alla luce solare e alle precipitazioni, pur consentendo la libera circolazione dell'aria.
In un osservatorio AWS standard, i termometri a resistenza di platino sono installati all'interno dello schermo Stevenson per misurare le temperature a bulbo secco e a bulbo umido, consentendo di calcolare l'umidità relativa. Alcuni utilizzano sensori di umidità capacitivi per misurare l'umidità relativa. Secondo le raccomandazioni dell'Organizzazione Meteorologica Mondiale (OMM), gli schermi Stevenson standard dovrebbero essere installati tra 1,25 e 2 metri dal suolo. Co-WIN AWS viene solitamente installato sul tetto di un edificio scolastico, garantendo una migliore illuminazione e ventilazione, ma a un'altezza relativamente elevata dal suolo.
Sia Co-WIN AWS che Standard AWS utilizzano pluviometri a secchiello basculante per misurare le precipitazioni. Il pluviometro a secchiello basculante Co-WIN è posizionato sopra lo schermo solare. In un AWS standard, il pluviometro è solitamente installato in un punto ben esposto sul terreno.
Man mano che le gocce di pioggia entrano nel pluviometro del secchio, riempiono gradualmente uno dei due secchi. Quando l'acqua piovana raggiunge un certo livello, il secchio si inclina dall'altro lato sotto il proprio peso, drenando l'acqua piovana. Quando ciò accade, l'altro secchio si solleva e inizia a riempirsi. Ripetere l'operazione di riempimento e versamento. La quantità di pioggia può quindi essere calcolata contando quante volte si inclina.
Sia Co-WIN AWS che Standard AWS utilizzano anemometri a coppetta e banderuole per misurare la velocità e la direzione del vento. Il sensore del vento standard AWS è montato su un palo del vento alto 10 metri, dotato di parafulmine e misura il vento a 10 metri dal suolo, in conformità con le raccomandazioni dell'OMM. Non dovrebbero esserci ostacoli alti nelle vicinanze del sito. D'altra parte, a causa delle limitazioni del sito di installazione, i sensori del vento Co-WIN vengono solitamente installati su pali alti diversi metri sul tetto degli edifici scolastici. Potrebbero esserci anche edifici relativamente alti nelle vicinanze.
Il barometro Co-WIN AWS è piezoresistivo e integrato nella console, mentre un AWS standard in genere utilizza uno strumento separato (ad esempio un barometro capacitivo) per misurare la pressione dell'aria.
I sensori solari e UV Co-WIN AWS sono installati accanto al pluviometro a secchiello basculante. Un indicatore di livello è collegato a ciascun sensore per garantire che sia in posizione orizzontale. In questo modo, ogni sensore ha un'immagine emisferica chiara del cielo per misurare la radiazione solare globale e l'intensità UV. D'altra parte, l'Osservatorio di Hong Kong utilizza piranometri e radiometri ultravioletti più avanzati. Questi sono installati su un'AWS appositamente progettata, dove è presente un'area aperta per l'osservazione della radiazione solare e dell'intensità della radiazione UV.
Che si tratti di un sistema AWS win-win o standard, la scelta del sito deve rispettare determinati requisiti. Il sistema AWS deve essere posizionato lontano da condizionatori, pavimenti in cemento, superfici riflettenti e muri alti. Deve inoltre essere posizionato in un luogo in cui l'aria possa circolare liberamente. In caso contrario, le misurazioni della temperatura potrebbero essere compromesse. Inoltre, il pluviometro non deve essere installato in luoghi ventosi per evitare che l'acqua piovana venga spazzata via dai venti forti e raggiunga il pluviometro. Anemometri e banderuole devono essere montati a un'altezza sufficiente a ridurre al minimo l'ostruzione da parte delle strutture circostanti.
Per soddisfare i requisiti di selezione del sito sopra indicati per l'installazione dell'AWS, l'Osservatorio si impegna a installare l'AWS in un'area aperta, libera da ostacoli provenienti dagli edifici circostanti. A causa dei vincoli ambientali dell'edificio scolastico, i membri Co-WIN devono solitamente installare l'AWS sul tetto dell'edificio scolastico.
Co-WIN AWS è simile a "Lite AWS". In base all'esperienza passata, Co-WIN AWS è "economico ma robusto": cattura le condizioni meteorologiche molto bene rispetto a un AWS standard.
Negli ultimi anni, l'Osservatorio ha lanciato una rete di informazione pubblica di nuova generazione, Co-WIN 2.0, che utilizza microsensori per misurare vento, temperatura, umidità relativa, ecc. Il sensore è installato in un alloggiamento a forma di lampione. Alcuni componenti, come gli schermi solari, sono prodotti utilizzando la tecnologia di stampa 3D. Inoltre, Co-WIN 2.0 sfrutta alternative open source sia nei microcontrollori che nel software, riducendo significativamente i costi di sviluppo di software e hardware. L'idea alla base di Co-WIN 2.0 è che gli studenti possano imparare a creare la propria "AWS fai da te" e a sviluppare software. A tal fine, l'Osservatorio organizza anche masterclass per gli studenti. L'Osservatorio di Hong Kong ha sviluppato un AWS colonnare basato su Co-WIN 2.0 AWS e lo ha messo in funzione per il monitoraggio meteorologico locale in tempo reale.
Data di pubblicazione: 14-09-2024