作為一名研究人員,您知道在您的研究地點監(jiān)測天氣參數(shù)的原因實際上是無限的。不幸的是,進行這些測量的可用選項也是無限的,當您想知道哪個氣象站或天氣監(jiān)測系統(tǒng)適合您的*情況時,這可能會令人生畏。科學家花費了數(shù)千小時來研究氣象站,并監(jiān)測、解釋和發(fā)布現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)。隨著時間的推移,我們學到了很多關于如何獲取高質量天氣數(shù)據(jù)的知識。在本文中,我們將與您分享這些專業(yè)知識。觀看視頻或閱讀下面的文章,比較常見的天氣監(jiān)測方法、利弊,以及哪些技術可能適用于不同類型的實地研究。還可以了解為什么現(xiàn)代天氣監(jiān)測不僅僅是氣象站。
選擇氣象站并不是嚴格地考慮價格與性能,如果氣象站為您提供更好的性價比(意味著您可以以您可以承受的價格獲得準確的性能),那么該氣象站將為您*的測量需求提供更高的價值。
影響天氣監(jiān)測系統(tǒng)價值的因素
穩(wěn)健性
準確性
安裝維護要求
測量套件
遠程數(shù)據(jù)采集
實時數(shù)據(jù)可視化
性能取決于您*的測量需求。例如,如果您在無法定期訪問站點的遠程位置進行測量,您將需要極其強大的儀器。如果人們的生命受到威脅(即,如果傳感器損壞且未檢測到山洪暴發(fā),人們的生命可能處于危險之中),則還需要強大的天氣監(jiān)測設備。因此,在這些情況下,天氣監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)健性將推動相關性能。其他場景可能如下:
場景 1 :您可能是一名氣候學家,通過監(jiān)測氣溫來研究氣候變化的影響。如果是這樣,您將需要連續(xù)、準確地記錄幾十年的氣溫。在這種情況下,氣象站或天氣監(jiān)測解決方案的準確性和穩(wěn)定性是影響與測量需求相關的性能的驅動因素。
場景 2 :如果您正在運行一個龐大的遠程氣象站網(wǎng)絡,并且實地考察維護和安裝的成本很高,而且實際上比最初購買設備的成本相形見絀,那么可能需要維護儀器驅動您的應用程序的性能。
場景 3 :研究人員經(jīng)常需要專門的測量。您可能需要比典型的天氣測量值(例如氣溫、濕度和降雨量)更多來回答研究問題。在這種情況下,包含您需要的專門測量的測量套件類型是驅動氣象站性能的因素。
場景 4:某些系統(tǒng)具有三季功能與四季功能。四季節(jié)系統(tǒng)被加熱,可以在高緯度冬季運行并提供準確的結果。如果您正在研究冬季降水,您將需要一個可以捕捉雪降水的加熱雨量計。但是,如果您正在進行農(nóng)業(yè)研究,那么四季系統(tǒng)對您來說并不重要,因為植物沒有生長。
場景 5 :如果您在遠程位置進行監(jiān)控,電源要求將很重要。您需要一個電池供電的系統(tǒng),電源要求低,因此您可以減少旅行時間和成本。
性能與價值:它是如何工作的
因此,在性能與價值圖表中,任何不滿足您的天氣監(jiān)測要求的解決方案在價值軸上移動到較低位置,而任何滿足您要求的解決方案在價值軸上移動到更高位置。例如,如果一個特定的系統(tǒng)需要如此多的日常維護,以至于您無法擴展網(wǎng)絡,它可能會在價值軸上向下移動,如圖
或者,如果您要進行水平衡研究,則需要一個精密雨量計。然而,更昂貴的一體式氣象站可能只有一個基本的雨量計,可以測量水滴撞擊滾筒所產(chǎn)生的聲音。這會降低該特定系統(tǒng)的性能和價值。 因此,一旦您確定了您的測量需求并在價值軸上安排了各種系統(tǒng),您就可以看到哪些系統(tǒng)對您更有價值,以及它們在成本連續(xù)集中的位置。這使您能夠就應用程序使用哪個系統(tǒng)做出更明智的決定。
自定義天氣監(jiān)測系統(tǒng)
研究人員通常需要定制的天氣監(jiān)測系統(tǒng)以及為他們試圖回答的研究問題量身定制的測量套件。此外,一些天氣網(wǎng)絡使用帶有測量套件的自定義氣象站,以滿足其利益相關者的需求。因此,除了測量正常的天氣參數(shù)外,用戶還可以添加以下內容:
用于測量表面溫度的紅外線溫度計
冗余雨量計
用于表面能量平衡研究的凈輻射
測量同位素比率的雙渦協(xié)方差系統(tǒng)
研究人員可以將幾乎無限數(shù)量的測量集成到數(shù)據(jù)采集主干中。這就是為什么在圖 1 中的價格與性能連續(xù)體中,這些自定義氣象站系統(tǒng)分布在任一軸上。您會經(jīng)常看到這些天氣監(jiān)測系統(tǒng)用于非中間網(wǎng)和非國家天氣網(wǎng)絡。
科學級多合一氣象站
在過去的二十年里,我們看到了多合一氣象站的激增。這意味著許多制造商現(xiàn)在不再將氣象站與集成到數(shù)據(jù)采集主干中的定制傳感器拼湊在一起,而是將各種氣象傳感器集成到一個小型一體化站中。這些站的一個優(yōu)點是數(shù)據(jù)采集和通信系統(tǒng)將信息中繼到控制臺,以便在房屋或商業(yè)場所進行本地天氣測量。