数字化微型气象站是一个基于手持技术的先进的便携式气象数据采集系统,主要应用于天气预测和微气候监测。它能便携、定量、实时、准确地测量气象数据,通过无线技术把数据发送到多媒体电脑,并可利用网络技术进行数据共享与协作学习。数字化微型气象站已被广泛地应用于我国台湾地区的校园里作教学与探究式学习之用。本文将介绍数字化微型气象站在台湾地区的应用研究进展,包括校园气象台、校园气象网的概况以及开展的相关教学与探究式学习活动。
台湾地区的校园气象台构建的主体是数字化微型气象站。校园里的数字化微型气象站,是采用美国DavisInstrument公司的 VantageProPlus整合套件机型,包含了数字化气象站的主机和无线接收器。数字化气象站的主机,是一个全自动化的气象数据测量记录仪,利用太阳能供电,白天不需使用额外电源。在阳光下,太阳给气象站提供能量并为气象站的内置电池充电;夜晚或阴天由电池继续供电。因此气象站可在24小时内无间断地工作。气象站能测量并记录温度、湿度、气压、降雨量、日/月/年的雨量图、每日最高及最低温度、风速、风向等气象数据,还能计算出风寒指数 (WindChil1)、露点(DewPoint)、体感温度等专业气象参数。气象站以无线电的方式将测量到的数据传送到接收的计算机。气象接收器能以数字、图表方式实时显示气象数据。教师和学生便可在气象站信号覆盖的范围内通过气象接收器了解当前的校园气象状况。气象数据接收器加装EZWeather软件套件和数据记录器后即可与计算机连接,师生们便能在计算机上查阅实时的气象信息和历史记录。
在台湾地区,数字化微型气象站已被广泛应用于中小学的气象学习。
台湾地区台北市内的小学校园气象台通过数字化微型气象站的无线技术与计算机的连接,将收集到的数据呈现在校园气象台网站上,学生及老师随时都可以上网站查询现有的数据,实时地了解当时的风速 、风向、气温 、雨量等的气象信息。松山国小校园气象台网站,是数字化校园气象台网站的典型例子,其他设有数字化气象站的学校也拥有各自的、具有相同功能的校园气象台网站。国际气象组织 (WMO)规定,50-100km内需设置一个气象观测站。校园气象台的大规模建立,使台北市在5km以内便拥有一个气象观测站,突破了无法解析50km以内的结构变化的局限 。台北市成为全世界气象台最密的城市。
随后,桃园县县内也广泛建设校园气象台,成为继台北市后第二个气象观测站密布的地区。其他县市也逐渐开始拥有自己的校园气象站,使校园气象台在台湾地区遍地开花。