Wideo: ATMOS 41 instrukcji czyszczenia
Nasi eksperci ds. zastosowań pokazują, jak prawidłowo czyścić stację pogodową ATMOS 41 all-in-one.
W METER przez lata zainstalowaliśmy tysiące zdalnych stacji pogodowych i instrumentów pogodowych, więc nauczyliśmy się wiele o tym, co robić, a czego nie robić podczas instalacji.
Ten artykuł zawiera szczegółowe spojrzenie na siedem podstawowych kroków, o których należy pomyśleć podczas konfigurowania stacji pogodowej w celu uzyskania najwyższej jakości danych pogodowych.
Ważną rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że aby uzyskać wysokiej jakości dane, należy zainstalować odpowiednią stację pogodową dla swojego unikalnego zastosowania. W tym 20-minutowym webinarium naukowiec, dr Doug Cobos, bada, które typy stacji pogodowych pasują do różnych rodzajów zastosowań. Dowiedz się:
Jednym z często pomijanych kroków do dobrej instalacji jest przetestowanie instrumentów pogodowych przed zabraniem ich w teren. Ważne jest, aby skonfigurować oprzyrządowanie przed wyjazdem, aby wiedzieć, że wszystko działa i masz wszystkie potrzebne narzędzia. Sprzęt można przetestować w biurze, na podwórku, a nawet w pobliskim parku. Zbierz cały sprzęt montażowy i upewnij się, że wszystkie instrumenty pogodowe i czujniki działają. Jeśli masz system zasilany bateryjnie i panel słoneczny, sprawdź, czy są naładowane. Upewnij się, że system gromadzenia danych działa. Jeśli korzystasz z programowalnego rejestratora danych, takiego jak rejestrator Campbell Scientific, upewnij się, że wiesz, jak go zaprogramować. Przetestuj program rejestratora, aby upewnić się, że działa poprawnie i rejestruje dane. Wiele szkieletów akwizycji danych ma teraz zdalne dostarczanie danych, więc sprawdź, czy dane przepływają do serwera i czy masz do nich dostęp.
Rysunek 2 to przykład miejsca testowego, w którym Montana Mesonet ustawia każdą ze swoich stacji na dachu, aby przeprowadzić testy porównawcze. Pomaga im to sprawdzić, czy wszystko działa i upewnić się, że mają cały niezbędny sprzęt do instalacji. Jeśli to zrobisz, będziesz mieć wszystkie odpowiednie narzędzia, sprzęt montażowy i różne widżety, które będą potrzebne do konfiguracji.
Istnieją zasady określone w różnych standardach obserwacji pogody, które wymieniają najlepsze praktyki dotyczące umieszczania instrumentów pogodowych. Jedną ze standardowych najlepszych praktyk jest wybór miejsca o minimalnym nachyleniu. Może to nie być możliwe we wszystkich obszarach, ale należy wybrać miejsce o jak najmniejszym nachyleniu. Należy również umieścić stację pogodową z dala od przeszkód: Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) wymaga minimalnej odległości 10-krotności wysokości przeszkody. Na przykład, jeśli w miejscu instalacji znajduje się dwumetrowy krzew, instrumenty pogodowe powinny znajdować się w odległości 20 metrów od tego krzewu. Standard ASABE wymaga odległości od 10 do 50 razy większej od wysokości przeszkody.
Inną najlepszą praktyką jest umieszczenie instrumentów pogodowych w jednorodnym zasięgu (bez zmian w użytkowaniu gruntów i bez przeszkód) 100 razy większym niż wysokość stacji pogodowej. Tak więc, jeśli masz stację pogodową na wysokości dwóch metrów, optymalne jest posiadanie jednorodnego zasięgu około 200 metrów. Rysunek 3 to idealne miejsce pod względem przeszkód i zasięgu, co czyni go optymalnym miejscem do ogólnych obserwacji pogody.
Kolejną rzeczą, na którą należy uważać, są przeszkody nad pyranometrem i deszczomierzem. Jeśli masz przeszkodę nad miernikiem deszczu, zakłóci to pomiar opadów. Zawsze sprawdzaj "współczynnik widoczności" pyranometru. Jeśli spojrzysz na rysunek 4, pyranometr znajduje się poniżej rejestratora danych i pod baldachimem drzewa. Przeszkody takie jak te będą zakłócać dane z pyranometru.
Dodatkowo, jeśli posiadasz pyrgeometr do pomiaru promieniowania długofalowego lub radiometr sieciowy, te instrumenty pogodowe mają zazwyczaj półkuliste lub 180-stopniowe pole widzenia. Jeśli jakieś drzewa lub budynki zasłaniają 180-stopniowe półkuliste pole widzenia, może to być źródłem błędu. Dlatego ważne jest, aby tego typu instrumenty pogodowe były wystawione na otwarte niebo.
Należy również umieścić zdalną stację pogodową z dala od wszelkich obiektów, które nagrzewają się na słońcu i nienaturalnie zwiększają temperaturę powietrza, takich jak budynki, chodniki, szlaki, a nawet goła ziemia, jeśli znajdujesz się na terenie porośniętym roślinnością. Nie należy też umieszczać stacji pogodowej w pobliżu zbiorników wodnych, jak na rysunku 4.
Należy pamiętać, że zasady omówione powyżej dotyczą ogólnych obserwacji pogody, a niekoniecznie obserwacji specjalistycznych. Rysunek 5 ilustruje standardy z przewodnika dla lokalizacji poziomu 1 z WMO.
Wytyczne WMO zalecają minimalne nachylenie, niską roślinność, lokalizację w odległości 100 metrów od źródeł ciepła i 100 metrów od zbiorników wodnych.
Ostatnią rzeczą, którą należy wziąć pod uwagę przy rozmieszczaniu instrumentów pogodowych i zdalnych stacji pogodowych, są efekty mikroklimatu. Nie umieszczaj instrumentów w lokalnej depresji. W lokalnej depresji, jeśli jest czysta noc ze stabilnymi warunkami, a następnie inwersja, może to spowodować duże odchylenie, zwłaszcza w temperaturze powietrza.
Rysunek 6 przedstawia schemat stanowiska testowego METER na dachu, gdzie testujemy ATMOS 41 uniwersalnych stacji pogodowych. Około 220 metrów po lewej stronie znajduje się kolejne stanowisko testowe METER w korycie potoku, gdzie testujemy czujniki gleby, sprzęt hydrologiczny i czujniki głębokości wody. Pomiędzy tymi dwoma stanowiskami występuje około 30-metrowa zmiana wysokości i około 220 metrów odległości w poziomie.
Niedawno sprawdziliśmy niską temperaturę tych miejsc w ZENTRA Cloud i okazało się, że różnica temperatur między stanowiskiem testowym na dachu a stanowiskiem testowym na dnie potoku wynosiła pełne 6 ℃. Daje to wyobrażenie o skali błędów, jakie można uzyskać, umieszczając zdalną stację pogodową lub instrumenty pogodowe w zlokalizowanej depresji.
Ponadto należy zwrócić uwagę na roślinność w pobliżu lokalizacji. Roślinność powinna być reprezentatywna w pobliżu stacji pogodowej. Ważne jest, aby nie umieszczać systemu monitorowania pogody na szczycie kalenicy, ponieważ spowoduje to odchylenie pomiaru. Podobnie, dach jest ogólnie słabym miejscem do monitorowania pogody. W rzeczywistości organizacje normalizacyjne nie akceptują instalacji na dachu, ponieważ uzyskuje się znaczne odchylenia temperatury powietrza spowodowane nagrzewaniem się dachu. (W METER nie mamy problemów z testami na dachach w poszukiwaniu problemów z wydajnością, ponieważ nie staramy się prowadzić wysokiej jakości obserwacji pogodowych w tym miejscu). Należy jednak pamiętać, że dach to zazwyczaj kiepska lokalizacja).
Jeśli chcesz scharakteryzować określony mikroklimat, powinieneś zlokalizować stację pogodową w tym mikroklimacie. W przypadku zintegrowanej ochrony przed szkodnikami lub wszelkiego rodzaju modelowania chorób, często monitorowanie musi odbywać się w łanie roślin. Jeśli badasz komfort zwierząt, powinieneś umieścić instrumenty pogodowe w pomieszczeniu, w którym znajduje się zwierzę, w przeciwnym razie pomiary nie będą reprezentatywne. Jeśli mierzysz komfort ludzi w obszarach miejskich, takich jak obiekty sportowe, stacja pogodowa powinna znajdować się na terenie obiektu sportowego. Jeśli chcesz zmierzyć "komfort roślin" (tj. kiedy podlewać lub stresować rośliny) w określonej uprawie, nie możesz pobrać danych pogodowych z Internetu. Musisz umieścić instrumenty pogodowe w tym mikroklimacie, w przeciwnym razie pomiary nie będą reprezentatywne.
Na przykład na rysunku 8 widać, że dla konkretnego pola ziemniaków w Idaho dane z terenowej stacji pogodowej i dane regionalnej stacji pogodowej z Internetu nie są zgodne. W tym filmie dr Colin Campbell pokazuje, jak może to wpłynąć na dokładność przewidywań modelu dni wegetacji (GDD).
Wybierając się w teren, weź ze sobą więcej narzędzi niż myślisz, że potrzebujesz. Posiadanie dedykowanej łopaty montażowej i dedykowanej skrzynki narzędziowej wypełnionej ważnymi narzędziami, takimi jak opaski zaciskowe, szczypce, markery, latarki i baterie, może zaoszczędzić wiele godzin podróży w tę i z powrotem na miejsce.
Ponadto, warto pomyśleć o zastosowaniu ogrodzenia, aby trzymać zwierzęta i ludzi z dala (Rysunek 9).
METER współpracuje z TAHMO, która obecnie obsługuje największą operacyjną sieć pogodową w Afryce z blisko 600 zdalnymi stacjami pogodowymi. Wokół wszystkich stacji ATMOS 41 umieszczono ogrodzenia, które chronią przed zwierzętami i ludźmi, ponieważ pozostawienie odsłoniętych instrumentów pogodowych w Afryce często prowadzi do ich zaginięcia. Ponadto zwierzęta mogą niszczyć oprzyrządowanie. Jeden z badaczy w Afryce Wschodniej miał problemy z hienami wyrywającymi przewody, a nawet słoniem, który zabrał całą stację meteorologiczną. Warto więc pomyśleć o ogrodzeniu terenu.
Ważne jest również, aby przed wyjazdem dokręcić sprzęt montażowy. METER ma stanowisko testowe opadów deszczu na Texas A&M University, gdzie badamy intensywne opady deszczu z burz w Teksasie. Niedawno ściągnęliśmy dane z tego stanowiska testowego i zauważyliśmy pewne anomalie opadów. Kiedy sprawdziliśmy dane akcelerometru, zauważyliśmy, że wszystkie stacje pogodowe były poza poziomem. Rysunek 10 to artystyczne odtworzenie tego, co zobaczył nasz technik badawczy, gdy poszedł sprawdzić stacje pogodowe. Łączniki się zsunęły i musiał całkowicie przerobić to stanowisko testowe.
Powinieneś także zainstalować przewody odciągowe, aby utrzymać wszystko stabilnie w przypadku trudnych warunków pogodowych. Brak odciągów spowoduje, że oprzyrządowanie będzie ustawione poziomo zamiast pionowo.
Pamiętaj, aby skierować czujnik kierunku wiatru na prawdziwą północ lub południe (zamiast magnetycznego), aby uwzględnić deklinację magnetyczną. Upewnij się również, że czujniki temperatury są chronione przed promieniowaniem. Można o to zadbać podczas wyboru oprzyrządowania, ale jest to coś, co można przeoczyć. Aby dowiedzieć się, dlaczego jest to ważne, obejrzyj poniższe webinarium, w którym dr Doug Cobos przygląda się bilansowi energetycznemu czujników narażonych na promieniowanie, omawiając błędy, które mogą powodować.
Ważne jest, aby trzymać ptaki z dala od zdalnej stacji pogodowej. Ptaki uwielbiają siadać na wysokich przedmiotach na otwartych przestrzeniach, więc instrumenty pogodowe znajdujące się na środku otwartej przestrzeni mogą być narażone na uszkodzenia (np. deszczomierze mogą zostać zatkane lub piranometry mogą zostać zakryte, gdy ptak się wypróżni). Większość badaczy montuje kolce na ptaki, aby trzymać je z dala.
Ponadto należy zwrócić uwagę na zarządzanie kablami. Połączenia elektryczne i kable są głównym źródłem problemów z każdym oprzyrządowaniem środowiskowym. Połączenia te są krytyczne, ale łatwo je uszkodzić. Jeśli więc kable biegną wzdłuż ziemi, upewnij się, że są one zabezpieczone elastycznym przewodem, gdyż w przeciwnym razie małe zwierzęta mogą je przegryźć.
Rysunek 13 jest przykładem złego zarządzania kablami dla zdalnej stacji pogodowej. Nie chcesz, aby kable zwisały niezabezpieczone.
Rysunek 14 jest przykładem dobrego zarządzania kablami. Ta konfiguracja wykorzystuje system zarządzania kablami z klatką, która utrzymuje wszystkie kable w porządku i jest chroniona. Nie zostaną one przytrzaśnięte przez zwierzęta, a zwierzętom trudno będzie uzyskać do nich dostęp lub je przegryźć.
Przed opuszczeniem pola należy pamiętać o wypoziomowaniu przyrządów meteorologicznych. Jeśli tego nie zrobisz, deszczomierz będzie miał oczywiste błędy, ponieważ jego zaczep lub otwór jest zmieniony. Anemometr, pyranometr lub czujnik promieniowania długofalowego również będą narażone na błędy, jeśli nie zostaną wypoziomowane. Rysunek 15 pokazuje, co może się stać z danymi z niewypoziomowanych czujników promieniowania.
Górny wykres na rysunku 15 przedstawia dane z dwóch pyranometrów. Jeden z czujników jest skierowany na wschód, a drugi jest wypoziomowany. Czujnik skierowany na wschód włącza się wcześniej i osiąga szczyt wcześniej, więc występuje przesunięcie wynikające z tego, że jeden czujnik znajduje się poza poziomem.
Dolny wykres na rysunku 15 pokazuje, że w dni z pogodnym niebem występuje przesunięcie, które wygląda jak błąd w kalibracji jednego z czujników promieniowania słonecznego. Jednak ostatni dzień to dzień pochmurny, w którym oba czujniki zgadzają się niemal idealnie. Tak więc błąd wynika z tego, że jeden z czujników jest skierowany nieco na południe i odbiera więcej promieniowania niż czujnik poziomu. Nie widać błędu w dni z rozproszonym niebem, ale można go zobaczyć w dni z czystym niebem. Tego typu błędy są trudne do zidentyfikowania na podstawie pojedynczego czujnika w danej lokalizacji, dlatego ważne jest, aby wypoziomować te instrumenty pogodowe. Prawie wszystkie zdalne stacje pogodowe zawierają poziomicę pęcherzykową do poziomowania czujników. Stacja pogodowa ATMOS 41 ma akcelerometr, który zapewnia nachylenie X i Y w strumieniu danych, dzięki czemu można sprawdzić, czy wszystko jest wypoziomowane zdalnie, bez konieczności odwiedzania czujników w terenie.
Przed opuszczeniem miejsca pomiaru należy również sprawdzić dane dla każdego pomiaru i upewnić się, że są one wiarygodne. Jeśli dane dotyczące temperatury wskazują, że jest zimno w dniu, w którym wydaje się, że jest ciepło, jest to oczywisty problem. Sprawdź czujnik promieniowania, aby upewnić się, że odczytuje coś rozsądnego. Widzieliśmy, jak ludzie zostawiali zaślepkę na pyranometrze i zauważali to dopiero znacznie później. Gdyby sprawdzili dane, zobaczyliby, że odczyt jest bliski zeru watów na metr kwadratowy zamiast 1000 watów na metr kwadratowy.
ZENTRA Narzędzie mobilne umożliwia korzystanie z Bluetooth w celu sprawdzenia wartości na smartfonie lub tablecie. Jeśli w danej lokalizacji dostępna jest transmisja danych komórkowych, można również użyć aplikacji terenowej ZENTRA Cloud na smartfonie lub tablecie, aby upewnić się, że dane są przesyłane strumieniowo do witryny cloud.
Użyj tych narzędzi, aby upewnić się, że zasilacz systemu jest naładowany i działa prawidłowo przed wyjazdem. Wtedy możesz mieć całkowitą pewność, że będziesz mieć potrzebne dane po powrocie do biura.
Przygotuj się na ewentualne problemy z konfiguracją zdalnej stacji pogodowej, upewniając się, że masz dostęp do dokumentacji wsparcia dla różnych instrumentów pogodowych, których używasz. Zabierz ze sobą instrukcje obsługi (w wersji elektronicznej lub papierowej), przewodniki integratorów, arkusze techniczne i wszystko, co może być potrzebne do rozwiązywania problemów. Nie zapomnij też zabrać ze sobą danych kontaktowych działów wsparcia technicznego. Mogą one być pomocne w razie problemów.
Jedną z rzeczy, którą badacze często pomijają, jest zapisywanie odpowiednich metadanych, które sprawiają, że ich dane są bardziej znaczące. Przypomnij sobie słynny cytat: "Najkrótszy ołówek jest dłuższy niż najdłuższa pamięć". Jeśli tego nie zapiszesz, zapomnisz kluczowych informacji potrzebnych do zrozumienia danych. Ważne metadane do zapisania to lokalizacja GPS, wysokość terenu, wysokość instrumentów pogodowych i głębokość, jeśli mierzysz w glebie lub wodzie. Konieczne będzie również zarejestrowanie nachylenia i aspektu terenu, charakterystyki roślinności, wszelkich przeszkód, kwestii zacienienia i ekspozycji na budynki, chodniki lub zbiorniki wodne.
Standard WMO zapewnia szablon, który może być pomocny w zabraniu w teren i zanotowaniu kilku notatek. Należy również pamiętać o robieniu zdjęć. Zdjęcia konfiguracji oprzyrządowania będą nieocenione później, zwłaszcza zdjęcia panoramiczne terenu.
Jeśli odwiedzisz portal internetowy AG WeatherNet Uniwersytetu Stanu Waszyngton, zobaczysz panoramiczne zdjęcia każdej z setek ich stacji. Na kilku zdjęciach widać, że nie jest to idealne miejsce na stację pogodową. Niektóre drzewa naruszają niektóre standardy WMO, ale jeśli o tym wiesz, nadaje to pomiarom większe znaczenie.
Upewnij się, że zbierasz również metadane dla swojego oprzyrządowania. Rysunek 19 przedstawia plik Excel pobrany ze strony ZENTRA cloud . Po pobraniu danych ze strony ZENTRA Cloud można uzyskać wszystkie istotne metadane: informacje o rejestratorze: kartę SIM i sygnał komórkowy, lokalizację GPS, a także numery seryjne czujników i nazwy wszystkich urządzeń. Możesz także dodać dodatkowe pola, które nadadzą tym metadanym jeszcze większe znaczenie, takie jak wersje oprogramowania układowego itp. METER stale ulepsza funkcję metadanych ZENTRA cloud , więc w przyszłości można spodziewać się kolejnych możliwości.
Wreszcie, po powrocie do biura, sprawdzaj dane wcześnie i często. Zdalny dostęp do danych dla zdalnych stacji pogodowych jest bardzo pomocny. Dzięki ZENTRA Cloud i innym programom zdalnego dostępu do danych, dane są już wyświetlane na wykresach, dzięki czemu można szukać anomalii danych lub problemów z witryną. Na stronie ZENTRA Cloud dostępne są alerty informujące o problemach.
Na przykład można sprawdzić poziom naładowania baterii, aby dowiedzieć się, kiedy należy udać się w teren w celu wymiany baterii. Rutynowe sprawdzanie danych pomoże w uzyskaniu wysokiej jakości zestawu danych.
Jakiego poziomu precyzji należy szukać podczas poziomowania i orientowania instrumentów pogodowych?
Im wyższy poziom, tym lepiej. Najlepsza jest dokładność 00 dla x i y, w przeciwnym razie wystąpią błędy w promieniowaniu. Jeśli spojrzysz na prawo cosinusa Lamberta, dowiesz się, jakich błędów można się spodziewać w dni z czystym niebem na podstawie pomiaru promieniowania słonecznego. Deszczomierze są szczególnie problematyczne, zwłaszcza z przechylonym wiadrem lub deszczomierzem liczącym krople. Jeśli stacja nie jest wystarczająco wypoziomowana, nie będzie zbierać pomiarów opadów. Zalecamy utrzymywanie poziomu stacji w zakresie dwóch stopni zarówno w osi x, jak i y, aby uzyskać najlepsze możliwe pomiary, ponieważ odchylenie od poziomu o cztery lub pięć stopni będzie problematyczne dla danych.
Jakie są najlepsze praktyki pomiaru zmiennych pogodowych w obszarach miejskich? Jakieś zalecenia dotyczące tego rodzaju instalacji?
Mikrośrodowiska w obszarach miejskich są bardziej surowe niż w obszarach naturalnych. Umieść więc stację pogodową w miejscu, które Cię interesuje, a nie dwie przecznice dalej lub po drugiej stronie budynku, gdzie jest słońce zamiast cienia. Należy wziąć pod uwagę efekty mikroklimatu. Wiele obszarów miejskich tworzy gęste sieci oprzyrządowania pogodowego, aby spróbować scharakteryzować efekty mikroklimatu i uzyskać bardziej zlokalizowane obserwacje dla swoich interesariuszy.
Czy masz konkretną listę kontrolną, której musisz przestrzegać, jeśli chodzi o zdalną instalację stacji pogodowej?
Zdecydowanie zalecamy korzystanie z listy kontrolnej. Mamy ogólną listę kontrolną instalacji tutaj i rozważania dotyczące instalacji stacji pogodowej tutaj.
Czy masz jakieś zalecenia dotyczące kalibracji lub konserwacji instrumentów pogodowych?
Większość instrumentów ma pewien stopień dryftu w pomiarach i z czasem traci dokładność. Rutynowa rekalibracja instrumentów pogodowych jest standardową praktyką. Każdy producent czujników promieniowania, czujników wilgotności, czujników temperatury lub czujników ciśnienia barometrycznego określi dryft i poda zalecenia dotyczące częstotliwości ponownej kalibracji czujników. Zalecamy wymianę czujnika promieniowania słonecznego ATMOS 41 co dwa lata. Takie samo zalecenie mamy dla czujników ciśnienia barometrycznego i wilgotności względnej. Bardzo zależy nam na utrzymaniu dokładności czujników, więc te komponenty można wymieniać w terenie i staraliśmy się ułatwić to użytkownikowi.
Jeśli masz do czynienia ze zdalną instalacją stacji pogodowej w miejscu, które może nie być zbyt stabilne, jak powierzchnia lodowca, co sugerujesz w takiej sytuacji?
W lodowcu należy wbić słupek bardzo głęboko w lodowiec, aby upewnić się, że jest wystarczająco stabilny, aby utrzymać stację pogodową na miejscu. Jest to trudna sytuacja, ponieważ wysokość nad powierzchnią będzie się zmieniać w czasie. Obecność stacji meteorologicznej może wywołać pewne efekty mikroklimatyczne, takie jak topnienie. Dobrym pomysłem byłoby posiadanie zdalnego dostępu do danych i zdjęć w strumieniu, aby zobaczyć, co dzieje się w czasie zbliżonym do rzeczywistego, dzięki czemu można naprawić instalację w razie problemów.
Odkryj stację pogodową ATMOS 41 irejestrator danych ZL6 .
Chcesz dowiedzieć się, w jaki sposób stacje pogodowe mogą być wykorzystywane w Twoim zastosowaniu? Nasi naukowcy mają wieloletnie doświadczenie w pomaganiu badaczom i hodowcom w mierzeniu kontinuum gleba-roślina-atmosfera.
Nasi eksperci ds. zastosowań pokazują, jak prawidłowo czyścić stację pogodową ATMOS 41 all-in-one.
W tym filmie nasi eksperci ds. zastosowań pokazują, jak wymienić czujnik wilgotności/temperatury/ciśnienia barometrycznego na płycie bazowej ATMOS 41.
Dowiedz się, jak zainstalować rejestrator danych ZL6 .