Введение

Метеорологический инструмент

Автоматическая метеорологическая станция (AWS) – это автоматизированная версия традиционной метеорологической станции, предназначенная для экономии трудозатрат или для проведения измерений в удаленных районах. Система может передавать данные в режиме, близком к реальному времени, через системы Argos, LoRa и глобальную систему телекоммуникаций, либо сохранять данные для последующего извлечения. Ранее автоматические метеостанции часто размещались там, где было доступно электроснабжение и линии связи. В настоящее время солнечные панели, ветрогенераторы и технологии мобильной связи позволяют создавать беспроводные станции, не подключенные к электрической сети или проводным телекоммуникационным сетям. Термометр для измерения температуры. Анемометр для измерения скорости ветра. Ветровой флаг для измерения направления ветра. Гигрометр для измерения влажности. Барометр для измерения атмосферного давления.

Некоторые станции также могут быть оснащены:
Целиметр для измерения высоты облаков.
Датчик текущей погоды и/или датчик видимости.
Дождемер для измерения количества осадков в жидком эквиваленте.
Ультразвуковой датчик глубины снежного покрова для измерения глубины снега.
Пиранометр для измерения солнечной радиации.

В отличие от ручных метеостанций, автоматизированные метеостанции аэропортов не могут сообщать о типе и количестве облаков. Кроме того, измерения осадков затруднены, особенно для снега, поскольку дождемер должен опорожняться между измерениями. Что касается текущей погоды, то все явления, которые не касаются датчика, такие как туманные пятна, остаются незамеченными. Изменение приборов, корпуса и местоположения может привести к резкому изменению, например, измеренных значений температуры или количества осадков, что может привести к ошибочным оценкам климатических тенденций. Это изменение и связанные с ним неклиматические изменения необходимо устранять с помощью гомогенизации.

Ограждения

Корпуса, используемые с автоматическими метеостанциями, обычно изготавливаются из атмосферостойкого стеклопластика, АБС-пластика или нержавеющей стали. АБС-пластик – самый дешевый вариант, нержавеющая сталь или окрашенный литой алюминий – самые долговечные, а стеклопластик – это компромиссное решение.

Электроснабжение

Основной источник энергии для автоматической метеостанции зависит от области ее применения. Многие станции с менее энергоемким оборудованием обычно используют одну или несколько солнечных панелей, подключенных параллельно к регулятору и одной или нескольким аккумуляторным батареям. Как правило, солнечная генерация находится на оптимальном уровне лишь в течение 5 часов в день. В связи с этим, угол наклона и ориентация имеют решающее значение. В Северном полушарии солнечная панель должна быть ориентирована на юг, а в Южном – наоборот. Выработку солнечных панелей можно дополнить ветрогенератором для обеспечения питания в периоды недостаточной солнечной активности, либо подключением к местной электросети. Большинство автоматизированных метеостанций на аэродромах подключены к коммерческой электросети из-за более высоких энергозатрат высотомера и датчиков текущих метеоусловий, которые являются активными и излучают энергию непосредственно в окружающую среду.

Мачта

Стандартные высоты мачт, используемые с автоматическими метеостанциями, составляют 2, 3, 10 и 30 метров. Другие размеры доступны, но обычно именно эти размеры используются в качестве стандартов для различных областей применения. Мачта используется для измерения параметров, влияющих на человека. Высота мачты отсчитывается от уровня головы. Мачта используется для измерения параметров, влияющих на сельскохозяйственные культуры (например, пшеницу, сахарный тростник и т.д.). Высота мачты отсчитывается от верхушки растений. Мачта используется для измерения параметров без помех от объектов, таких как деревья, здания или другие препятствия. Как правило, наиболее важным метеорологическим параметром, измеряемым на этой высоте, является скорость и направление ветра. Мачта используется для измерения параметров на стратифицированных расстояниях с целью моделирования данных. Распространенным применением является измерение ветра, влажности и температуры на высотах 30, 10 и 2 метра. Другие датчики монтируются на высоте 2 метра или ниже.