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你的私人氣象站

更新時間:2008-08-01      瀏覽次數(shù):3059

      位於美國加州海瓦德市的戴維斯儀器公司(Davis Instruments)發(fā)展出一種個人氣象站,即使身處曼哈坦的高樓大廈叢林里,這套設(shè)備也能不斷將戶外的天氣狀況,真時無線發(fā)送給我時,真是感到好奇萬分。這類能夠預(yù)報你家附近微氣候的儀器,在氣象愛好族群中已經(jīng)相當(dāng)常見,但Vantage Pro2卻是*部結(jié)合強(qiáng)力傳輸功能和軟件的設(shè)備。

這套個人氣象站包括兩部份,其一是集成感應(yīng)器組,可以安裝在屋頂或后院;其二是顯示控制面板,可以放在桌上或掛在墻上,以方便觀看。感應(yīng)器組包括一個轉(zhuǎn)杯風(fēng)速計,也就是我們所熟悉、用來測量風(fēng)速的風(fēng)車式設(shè)備,還有風(fēng)標(biāo)、雨量計、溫度計、濕度計;而氣壓計則設(shè)置於控制面板內(nèi)。溫度計和濕度計放在有狹縫的塑膠容器里,空氣可流入、儀器又可受到遮蔽而不會受陽光直射。若要測量得更,有些機(jī)型還配備風(fēng)扇,可讓塑膠容器里的空氣流動。
組裝感應(yīng)器組時,我對雨量計特別感興趣。雨量計用漏斗收集雨滴,讓雨滴流進(jìn)一個稱為傾斗(tipping bucket)的設(shè)備里。這個巧妙的小設(shè)備看來就像兩端有勺子的蹺蹺板:雨水首先集中在上方的勺子里,等雨量達(dá)到0.25毫米之后,裝滿雨水的勺子就會落下來,將里面的雨水潑到地上;同時另一個勺子則移到上方,開始收集雨水。設(shè)備每上下擺動一次,就會牽動掛在杠桿中心的磁鐵,進(jìn)而啟動記錄開關(guān),將那一次的0.25毫米雨量加進(jìn)雨量計數(shù)里。
感應(yīng)器組的動力由一個小型太陽能面板供應(yīng),面板制造的電會將電容器充電,讓設(shè)備在夜晚也能運(yùn)作。(像冬天的阿拉斯加那樣夜晚特別長的地方,氣象站則由一個鋰電池供應(yīng)備用能源。)發(fā)送天氣數(shù)據(jù)給顯示控制面板的無線傳輸器大約消耗八毫瓦特電能,雖然這個數(shù)值聽起來并不算太大,卻比前幾代機(jī)型高很多。前代機(jī)型的傳輸使用單頻無線電訊號,功率受美國聯(lián)邦通信委員會(Federal Communications Commission)的規(guī)定限制。
Vantage Pro2不受功率規(guī)定上限的限制,是因為它利用展頻訊號來傳輸,訊號頻率會改變。(信不信由你,這種技術(shù)是好萊塢女星海蒂拉瑪在二次大戰(zhàn)時,與其他人共同發(fā)明的,當(dāng)時是用來避免無線電導(dǎo)引魚雷受到人為干擾。)因此,感應(yīng)器組發(fā)送的訊號能夠輕易穿越窗戶和墻壁;如果感應(yīng)器和顯示控制面板之間沒有阻隔,傳輸距離至少可達(dá)300公尺。我在Scientific American位於美國紐約市的總部測試過該設(shè)備。首先,我把感應(yīng)器組拿到同一樓層另一邊的寫字樓,結(jié)果訊號成功穿越門、走廊和各式隔間,抵達(dá)位在我桌上的控制面板。接著,我?guī)е鴼庀笳咀娞菹碌揭粯?,把它安裝在麥迪遜大街對街,它仍持續(xù)把數(shù)據(jù)送到12樓的寫字樓。
控制面板的屏幕每2.5秒會更新一次感應(yīng)器的觀測值,還會顯示過去24小時的天氣變化曲線。一個叫做WeatherLink的軟件包,能讓用戶把數(shù)據(jù)下載到個人計算機(jī)里,以便分析數(shù)據(jù)、制作圖表,直到滿意為止。如果用戶愿意的話,還可以把數(shù)據(jù)貼到網(wǎng)絡(luò)上。zui棒的是,控制面板還可以透過內(nèi)部的軟件演算,小心評估感應(yīng)器的所有測量值,為用戶量身訂做、預(yù)報局部天氣。
不那么貴的氣象站通常只靠氣壓計來決定預(yù)報值,但是Vantage Pro2把風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度,以及氣象站的地理位置(用戶設(shè)置設(shè)備時必須輸入經(jīng)緯度)都列入考慮。舉例來說,如果位在美國東岸的氣象站測量到氣壓降低,而且風(fēng)是從北邊或西邊來,軟件會預(yù)測風(fēng)暴即將來臨;若風(fēng)從南方或西南方來,預(yù)報就可能不同。即使在同樣天氣條件下,比起美國其他地方來,加州的氣象站就不常預(yù)測降雨,因為算法已考慮到美國西岸的地中海型氣候。
戴維斯儀器的業(yè)務(wù)處長海利格(Russell Heilig)說,購買Vantage Pro2的人通常是氣象愛好者,他們只要預(yù)報得比電視的氣象預(yù)報更準(zhǔn)確,就高興得不得了。不過買主還包括農(nóng)夫,他們在氣象站外加了土壤濕度和葉表濕度的感應(yīng)器。釀酒人也能夠根據(jù)觀測數(shù)據(jù),決定什么時候噴灑除真菌劑和殺蟲劑。zui讓人意外的買主,也許是美國房車大賽協(xié)會(NASCAR)的叁賽隊伍。他們需要知道跑道的氣溫、濕度、氣壓,才能讓房車引擎有的表現(xiàn)。

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