數(shù)字化微型氣象站是一個基于手持技術(shù)的先進(jìn)的便攜式氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),主要應(yīng)用于天氣預(yù)測和微氣候監(jiān)測。它能便攜、定量、實時、準(zhǔn)確地測量氣象數(shù)據(jù),通過無線技術(shù)把數(shù)據(jù)發(fā)送到多媒體電腦,并可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享與協(xié)作學(xué)習(xí)。數(shù)字化微型氣象站已被廣泛地應(yīng)用于我國臺灣地區(qū)的校園里作教學(xué)與探究式學(xué)習(xí)之用。本文將介紹數(shù)字化微型氣象站在臺灣地區(qū)的應(yīng)用研究進(jìn)展,包括校園氣象臺、校園氣象網(wǎng)的概況以及開展的相關(guān)教學(xué)與探究式學(xué)習(xí)活動。
臺灣地區(qū)的校園氣象臺構(gòu)建的主體是數(shù)字化微型氣象站。校園里的數(shù)字化微型氣象站,是采用美國DavisInstrument公司的 VantageProPlus整合套件機(jī)型,包含了數(shù)字化氣象站的主機(jī)和無線接收器。數(shù)字化氣象站的主機(jī),是一個全自動化的氣象數(shù)據(jù)測量記錄儀,利用太陽能供電,白天不需使用額外電源。在陽光下,太陽給氣象站提供能量并為氣象站的內(nèi)置電池充電;夜晚或陰天由電池繼續(xù)供電。因此氣象站可在24小時內(nèi)無間斷地工作。氣象站能測量并記錄溫度、濕度、氣壓、降雨量、日/月/年的雨量圖、每日最高及最低溫度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象數(shù)據(jù),還能計算出風(fēng)寒指數(shù) (WindChil1)、露點(DewPoint)、體感溫度等專業(yè)氣象參數(shù)。氣象站以無線電的方式將測量到的數(shù)據(jù)傳送到接收的計算機(jī)。氣象接收器能以數(shù)字、圖表方式實時顯示氣象數(shù)據(jù)。教師和學(xué)生便可在氣象站信號覆蓋的范圍內(nèi)通過氣象接收器了解當(dāng)前的校園氣象狀況。氣象數(shù)據(jù)接收器加裝EZWeather軟件套件和數(shù)據(jù)記錄器后即可與計算機(jī)連接,師生們便能在計算機(jī)上查閱實時的氣象信息和歷史記錄。
在臺灣地區(qū),數(shù)字化微型氣象站已被廣泛應(yīng)用于中小學(xué)的氣象學(xué)習(xí)。
臺灣地區(qū)臺北市內(nèi)的小學(xué)校園氣象臺通過數(shù)字化微型氣象站的無線技術(shù)與計算機(jī)的連接,將收集到的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在校園氣象臺網(wǎng)站上,學(xué)生及老師隨時都可以上網(wǎng)站查詢現(xiàn)有的數(shù)據(jù),實時地了解當(dāng)時的風(fēng)速 、風(fēng)向、氣溫 、雨量等的氣象信息。松山國小校園氣象臺網(wǎng)站,是數(shù)字化校園氣象臺網(wǎng)站的典型例子,其他設(shè)有數(shù)字化氣象站的學(xué)校也擁有各自的、具有相同功能的校園氣象臺網(wǎng)站。國際氣象組織 (WMO)規(guī)定,50-100km內(nèi)需設(shè)置一個氣象觀測站。校園氣象臺的大規(guī)模建立,使臺北市在5km以內(nèi)便擁有一個氣象觀測站,突破了無法解析50km以內(nèi)的結(jié)構(gòu)變化的局限 。臺北市成為全世界氣象臺最密的城市。
隨后,桃園縣縣內(nèi)也廣泛建設(shè)校園氣象臺,成為繼臺北市后第二個氣象觀測站密布的地區(qū)。其他縣市也逐漸開始擁有自己的校園氣象站,使校園氣象臺在臺灣地區(qū)遍地開花。