როგორ გახდა 60 წლის დიზაინი გლობალური კლიმატის მონიტორინგის უცნობ მცველად

ლიდარის, ამინდის თანამგზავრებისა და ხელოვნური ინტელექტის პროგნოზირების მოდელების ეპოქაში, მსოფლიოს ავტომატური მეტეოროლოგიური სადგურების 95%-ისთვის ნალექების მონაცემების წყაროდ მარტივი მექანიკური მოწყობილობა - ორი პატარა პლასტმასის ვედრო და ბერკეტი - რჩება. ეს ინჟინერიის სიმარტივისა და კლიმატის მეცნიერების დემოკრატიზაციის დასტურია.

ფლორენსის მემკვიდრეობა - Beats in the Present

1822 წელს ბრიტანელმა ასტრონომმა ჯორჯ საიმონსმა ფლორენციაში გამოიგონა პირველი პრაქტიკული გადახრილი ვედროს წვიმის საზომი.
გადახრილი ვედროს წვიმის საზომის მექანიკური სიმტკიცე და გამჭვირვალე პრინციპი მას შეუცვლელს ხდის ნალექების საორიენტაციო გაზომვისთვის.“
ნაწილი 1: მარადიული დიზაინი - რატომ არის სიმარტივე უმაღლესი დახვეწილობა
1.1 მექანიკური პრინციპის ძირითადი პრინციპი: ელეგანტური ფიზიკური ცეკვა
ოპერაცია ფიზიკის ქორეოგრაფიული ცეკვაა:

1: მარადიული დიზაინი - რატომ არის სიმარტივე უმაღლესი დახვეწილობა

1.1 მექანიკური პრინციპის ძირითადი პრინციპი: ელეგანტური ფიზიკური ცეკვა
ოპერაცია ფიზიკის ქორეოგრაფიული ცეკვაა:

1. შეგროვება: წვიმის წყალი სტანდარტიზებული ძაბრის მეშვეობით შედის.
2. გადატვირთვა: მოპირდაპირე ვედრო თავის პოზიციას იკავებს და შემდეგი ციკლისთვის მზადაა.

ეს პროცესი არსებითად უწყვეტი სითხის მოცულობას გარდაქმნის დასათვლელ იმპულსებად, რაც მას მონაცემთა ავტომატური აღრიცხვის თანდაყოლილ უპირატესობას ანიჭებს.

2: გლობალური ქსელი – კლიმატის მონაცემების კაპილარები

2.1 ეროვნული ქსელების ხერხემალი

აშშ: საზოგადოებრივი თანამშრომლობის წვიმის, სეტყვისა და თოვლის (CoCoRaHS) ქსელი 20 000-ზე მეტ მოხალისეს აერთიანებს, რომლებიც სტანდარტიზებულ საზომებს იყენებენ, რომელთა მონაცემები პირდაპირ ეროვნულ მეტეოროლოგიურ სამსახურს მიეწოდება.

ევროპა: მსოფლიო მეტეოროლოგიური ორგანიზაციის SPICE პროექტმა კალიბრაციის სტანდარტების გაერთიანების მიზნით, საცნობარო კლასის საზომი მოწყობილობები 15 ქვეყანაში განათავსა.

იაპონია: 1300 ავტომატიზირებული მეტეოროლოგიური მონაცემთა შეგროვების სისტემის (AMeDAS) სადგური იყენებს გაცხელებულ გადასაწევ ვედროებიან საზომებს წვიმისა და თოვლისა და წყლის ეკვივალენტის გასაზომად.

2.2 კრიტიკული აპლიკაციები

• წყალდიდობის პროგნოზირება: ტემზას ბარიერის წყალდიდობის გამაფრთხილებელი სისტემა ეყრდნობა ზემო დინების გადახრის საზომი მოწყობილობების მკვრივ ქსელს, რაც 2-6 საათის განმავლობაში წინასწარი დაკვირვების ვადას უზრუნველყოფს.
• ზუსტი სოფლის მეურნეობა: კალიფორნიის ცენტრალური ველის ფერმები იყენებენ საზომი ლიანდაგების მონაცემებს მორწყვის ოპტიმიზაციისთვის, რაც წყლის მოხმარებას 25-40%-ით ამცირებს.
• ურბანული ჰიდროლოგია: კოპენჰაგენის „ღრუბლების ადიდების მართვის გეგმა“ ნალექის ინტენსივობის რეალურ დროში მონიტორინგისთვის 300 საზომ მოწყობილობას იყენებს.
• კლიმატის კვლევა: შვეიცარიაში მდებარე ალპური სადგურებიდან სამოცი წლის განმავლობაში შეგროვებული უწყვეტი მონაცემები ნალექების ნიმუშის ცვლილებების შესწავლის ძირითადი მტკიცებულებაა.

3: თანამედროვე გამოწვევები და ინოვაციების საზღვრები

3.1 ცნობილი შეცდომები და შესწორებები
თანამედროვე კვლევამ რაოდენობრივად განსაზღვრა და შეიმუშავა ტრადიციული შეცდომების წყაროების კორექტირების მეთოდები:

• ქარით გამოწვეული დაჭერა: ეფექტურობა 10-20%-ით ეცემა 5 მ/წმ-ზე მეტი სიჩქარის ქარის დროს (გაუმჯობესებულია ქარსაფარებით).
• აორთქლების დანაკარგი: ცხელ ამინდში შეიძლება გამოიწვიოს 1-3%-ით არასაკმარისი შეფასება (შემცირდება სპეციალური საფარით).
• მაღალი ინტენსივობის ნალექი: 150 მმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარის შემთხვევაში, ვედროს გადაბრუნების დრო შემზღუდველი ფაქტორი ხდება (ამას ორმაგი ვედროს სისტემები აგვარებს).

3.2 ინოვაციები მასალებსა და წარმოებაში

• 3D ბეჭდვა: ღია კოდის პროექტები, როგორიცაა „OpenRain“, გვთავაზობენ დასაბეჭდ კომპონენტებს, რაც ხარჯებს 20 დოლარამდე ამცირებს.
• მოწინავე მასალები: ნახშირბადის ბოჭკოთი გამაგრებული პოლიმერული ვედროები მინიმუმამდე ამცირებს თერმულ გაფართოებას, რაც ამცირებს ტემპერატურასთან დაკავშირებულ დრიფტს.
• თვითწმენდის საფარი: ნანომასშტაბის ჰიდროფობიური საფარი ამცირებს მტვერს და ბიოლოგიურ დაბინძურებას, რაც ახანგრძლივებს მოვლის ციკლებს.

3.3 ინტეგრაცია ნივთების ინტერნეტთან და ხელოვნურ ინტელექტთან

• Edge Intelligence: ახალი მოდელები მოიცავს მიკროპროცესორებს ლოკალური ანომალიების აღმოჩენის ალგორითმების გასაშვებად.
• ქსელის კალიბრაცია: ალგორითმები იყენებენ ტერიტორიაზე არსებული მრავალი საზომი მოწყობილობის მონაცემებს, რათა ავტომატურად მონიშნონ მომსახურებაზე დამოკიდებული მოწყობილობები.
• ხალხმრავალი მონაცემთა შერწყმა: ClimaCell-ის მსგავსი კომპანიები აერთიანებენ მონაცემებს ათასობით დაბალფასიანი საზომი მოწყობილობიდან, რათა გააუმჯობესონ პროგნოზირების მოდელის სიზუსტე.

4: სოციალურ-ტექნიკური განზომილება - კლიმატის მეცნიერების დემოკრატიზაცია

4.1 მოქალაქეთა მეცნიერების მოძრაობა

• განათლება: მსოფლიოს მასშტაბით ათასობით სკოლა იყენებს საზომი ხელსაწყოების აწყობასა და მონტაჟს STEM პროექტად.
• საზოგადოების გაძლიერება: აფრიკის „ფერმერი მეტეოროლოგების“ პროგრამა ადგილობრივებს ასწავლის, თუ როგორ გამოიყენონ მარტივი საზომი ხელსაწყოები დარგვის შესახებ გადაწყვეტილებების მისაღებად.
• მონაცემთა დემოკრატია: ღია კოდის აპარატურული/პროგრამული პლატფორმები ინდივიდებს საშუალებას აძლევს, მონაცემები გლობალურ ქსელებში შეიტანონ.

4.2 ეკონომიკა და ხელმისაწვდომობა

• ხარჯების რევოლუცია: მასობრივმა წარმოებამ ძირითადი მოდულის ღირებულება 500 დოლარიდან დაახლოებით 50 დოლარამდე შეამცირა.
• გლობალური გავლენა სამხრეთზე: ინდოეთის მეტეოროლოგიურმა დეპარტამენტმა ხუთჯერ გაზარდა მეტეოროლოგიური სადგურების სიმჭიდროვე დაბალფასიანი გადასაყრელი ვედროების ქსელების გამოყენებით.

დასკვნა

გადაბრუნებული ვედროს წვიმის საზომი დედამიწის ჰიდროლოგიური ციკლის ადამიანის გაგებასთან დამაკავშირებელი ფუნდამენტური ინტერფეისია, დემოკრატიზებული კლიმატის მეცნიერების ქვაკუთხედი და საიმედო მოწმე, როდესაც ერთად გაურკვეველი მომავლის წინაშე ვდგავართ.

სერვერებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის უსადენო მოდულის სრული კომპლექტი, მხარს უჭერს RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN-ს

მეტი წვიმის საზომისთვის ინფორმაცია,

გთხოვთ, დაუკავშირდეთ Honde Technology Co., LTD-ს.

Email: info@hondetech.com

კომპანიის ვებსაიტი:www.hondetechco.com

ტელ: +86-15210548582