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,。這類能夠預報你家附近微氣候的儀器,,在氣象愛好族群中已經相當常見,但Vantage Pro2卻是*部結合強力傳輸功能和軟件的設備,。
這套個人氣象站包括兩部份,,其一是集成感應器組,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。感應器組包括一個轉杯風速計,,也就是我們所熟悉,、用來測量風速的風車式設備,還有風標,、雨量計,、溫度計、濕度計,;而氣壓計則設置於控制面板內,。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,有些機型還配備風扇,,可讓塑膠容器里的空氣流動,。
組裝感應器組時,我對雨量計特別感興趣,。雨量計用漏斗收集雨滴,,讓雨滴流進一個稱為傾斗(tipping bucket)的設備里。這個巧妙的小設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,。設備每上下擺動一次,,就會牽動掛在杠桿中心的磁鐵,進而啟動記錄開關,,將那一次的0.25毫米雨量加進雨量計數(shù)里,。
感應器組的動力由一個小型太陽能面板供應,面板制造的電會將電容器充電,,讓設備在夜晚也能運作,。(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,卻比前幾代機型高很多,。前代機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,,當時是用來避免無線電導引魚雷受到人為干擾。)因此,,感應器組發(fā)送的訊號能夠輕易穿越窗戶和墻壁,;如果感應器和顯示控制面板之間沒有阻隔,傳輸距離至少可達300公尺,。我在Scientific American位於美國紐約市的總部測試過該設備,。首先,我把感應器組拿到同一樓層另一邊的寫字樓,,結果訊號成功穿越門,、走廊和各式隔間,抵達位在我桌上的控制面板,。接著,,我?guī)е鴼庀笳咀娞菹碌揭粯牵阉惭b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)貼到網絡上,。zui棒的是,控制面板還可以透過內部的軟件演算,,小心評估感應器的所有測量值,,為用戶量身訂做、預報局部天氣,。
不那么貴的氣象站通常只靠氣壓計來決定預報值,,但是Vantage Pro2把風速、風向、氣溫,、濕度,,以及氣象站的地理位置(用戶設置設備時必須輸入經緯度)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,,而且風是從北邊或西邊來,軟件會預測風暴即將來臨,;若風從南方或西南方來,,預報就可能不同。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,他們只要預報得比電視的氣象預報更準確,,就高興得不得了,。不過買主還包括農夫,他們在氣象站外加了土壤濕度和葉表濕度的感應器,。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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