Stația meteorologica automata

Stația meteorologica automata.

Introducere.

Statiile meteo automate au fost introduse treptat in sistemele naționale de prelevare a datelor meteorologice din intreaga lume odata cu perfecționarea tehnologiilor digitale de masurare, inregistrare și transmitere a parametrilor meteorologici.

Necesitatea acestui pas evolutiv in realizarea observațiilor meteorologice era data atat de uzura morala a aparaturii clasice, cat și de inerentele erori de citire sau de transmitere a datelor induse de catre observatorii umani, date ce deveneau din ce in ce mai puțin compatibile cu cele oferite de catre sateliții, radarele și sondele meteorologice, intrand tot mai rar in fluxul principal de informații necesare pentru realizarea modelelor matematice numerice de prognoza.

Latența in efectuarea observațiilor, lipsa de precizie a unor instrumente, cat și costurile ridicate cu personalului (și intreținerea) stațiilor cu masuratori sinoptice in regim clasic au fost de asemenea factori care au grabit transferul treptat catre masuratorile automate.

La toate acestea s-a adaugat avantajul incontestabil al stațiilor automate de a putea fi instalate cu ușurința și de a fi lasate sa funcționeze autonom pentru lungi perioade de timp. Astfel de stații mobile pot completa cunoașterea climatului unor regiuni mai puțin accesibile sau nestudiate in detaliu prin intermediul unor observații cu șir scurt de date, date ce pot fi corelate ulterior cu șirurile mai lungi de date ale unor stații meteorologice permanente.

Stația meteorologica automata MAWS301.

Stația meteorologica automata MAWS301 a reprezentat opțiunea de automatizare a Administrației Naționale de Meteorologie (ANM), utilizandu-se astfel un produs al firmei finlandeze Veisala, o firma cu inceputuri modeste in principal in domeniul aerosondelor (1937) ce ulterior a devenit una dintre cele mai importante firme in domeniul instrumentelor meteorologice moderne, bazandu-se in principal pe inovația și perfecționarea in domeniul senzorilor cat și prin robustețea produselor sale.

Caracteristicile principale ale MAWS301 sunt[1]:

Ușurința la instalare, intreținere, reparare și upgradare;

Echipament compact, robust, ușor de folosit;

Obținerea de date meteorologice de calitate, dupa normele OMM[2];

Fucționare autonoma, consum de electricitate redus, capacitate mare a bateriilor;

Nivel mare de customizare, prin selectarea modulelor și a senzorilor dupa necesitați.

La acestea se adauga și restul avantajelor pe care stațiile automate moderne le aduc fața de masuratorile clasice.

• Precizia masuratorilor,
• Acuratețea senzorilor,
• Transmisia automata a datelor,
• Crearea automata a unei baze de date in format digital ce poate fi prelucrata imediat,
• Fiabilitatea senzorilor (și existența unor senzori de rezerva),
• Nu necesita calibrare continua,
• Materialele moderne se uzeaza greu și defecțiunile sunt rare,
• Masuratori continue și de aceeași calitate la orice ora, pe orice fel de vreme,
• Autonomia data de acumulatori, panourile solare și echipamentele multiple de transmisie,
• Ușurința in amplasare și intreținere,

Dezavantajele constau in primul rand prin discontinuitatea in șirul de date climatologice adusa de schimbarea aparatelor, prin necesitatea de a corela și corecta datele anterioare, dar și prin incapacitatea stației meteorologice automate de a furniza date generale cu privința la starea vremii sau a tipurilor de nori ce deseori fac necesara pastrarea observatorilor umani la stațiile meteorologice principale ce au fost automatizate.

De altfel achiziționarea de module suplimentare (cum ar fi cel de vizibilitate, ceilometru pentru determinarea altitudinii norilor celor mai josi, pluviometru clasic sau senzori pentru descarcari electrice sau radiații) este extrem de costisitoare in comparație cu pastrarea personalului uman și a unor aparate clasice și in plus taxeaza sever autonomia stației și cresc riscul apariției de defecțiuni.

Senzori meteorologici de baza.

a. Senzorul de vant (anemometrul). Caracteristici:

raspuns rapid si consum redus de energie;

precizie mare 0,3 m/s;

domeniu de masurare 0,560 m/s; 0360 grade;

durabilitate mare;

temperatura de operare - 40+ 55C;

b. Senzorul de precipitatii (pluviometrul). Caracteristici:

rezolutie 0,2mm;

precizie 1% (24 mm/ora) 5% (120 mm/ora)

capacitate 250 mm/ora;

diametru cuva receptoare 254 mm;

greutate 1000g

temperatura de operare - 40+ 55C;

c. Senzor pentru masurarea umiditatii aerului. Caracteristici:

senzor pentru proba umiditate relativa si temperatura HMP45D-

cablu cu conector 2 m;

precizie mare in orice mediu;

limite de umiditate 0 100%;

limite de temperatura -39,2C . +60C

precizie umiditate 2%pentru valori intre 090%;

precizie umiditate 3%pentru valori intre 90 100%;

precizie temperatura C;

dotat cu ecran de protectie usor de schimbat.

d. Senzor de radiatie solara (piranometru) Caracteristici:

calculeaza cantitatea de poluant din aer;

sensibilitate normala 100 uV/W/m²;

limite spectrale 0,4 1,1 microni;

timp de raspuns < 1 sec;

limite + 2000 W/m²;

temperatura limita 0,15%/C;

e. Senzor radiometric Caracteristici:

sensibilitate normala 10 uV/W/m²;

limite spectrale 0,2 100 microni*

timp de raspuns < 20 sec;

limite de masurare -2000 + 2000 W/m²;

caracteristici comune cu piranometrul:

stabilitate < + 2% pe an;

neliniaritate < 1 % la peste 2000 W/m²;

temperatura de operare -30+ 70C.

f. Senzorul de presiune. Caracteristici:

precizie si limita larga de stabilitate;

precizia totala + 0,3 hPa;

limite de presiune 6001100 hPa;

limita de temperatura - 40+ 60 C;

insensibil la lovituri si vibratii;

Alti senzori:

g. Senzor pentru masurarea duratei stralucirii soarelui.    Caracteristici:

precizie 120 W/m²;

senzitivitate inalta;

usor de intretinut;

senzor montat pe un brat in cruce (DKP12SUP1);

durata completa de stralucire a soarelui.

h. Senzor pentru detectarea ploilor. Caracteristici:

rapiditate si acuratete in detectarea precipitatiilor;

usor de intretinut;

senzor montat pe un brat in cruce (DKP12SUP1);

furnizarea duratei totale a ploii.

i. Senzor pentru masurarea temperaturii solului si apei. Caracteristici

limite de masurare - 50C + 90C;

5m cablu si conectori inclusi

Senzori de sol montati dupa instructiunile OMM la +5 cm, 0 cm (corespunde nivelului solului), -5 cm, - 10 cm, -20 cm, -50 cm, and -100 cm

dispozitiv etanseizare

partea superioara din otel inoxidabil

j. Senzor volumetric pentru determinarea umiditatii din so.l Caracteristici:

senzor stabil si robust pentru o perioada lunga de masurare;

limite de masurare 0 1,0 m³ apa/m³ sol;

precizie 5% ( 0,05 m³ apa/m³ sol);

5 metru de cablu conectare.