數(shù)字化微型氣象站是一個基于手持技術的先進的便攜式氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),主要應用于天氣預測和微氣候監(jiān)測。它能便攜、定量、實時、準確地測量氣象數(shù)據(jù),通過無線技術把數(shù)據(jù)發(fā)送到多媒體電腦,并可利用網(wǎng)絡技術進行數(shù)據(jù)共享與協(xié)作學習。數(shù)字化微型氣象站已被廣泛地應用于我國臺灣地區(qū)的校園里作教學與探究式學習之用。本文將介紹數(shù)字化微型氣象站在臺灣地區(qū)的應用研究進展,包括校園氣象臺、校園氣象網(wǎng)的概況以及開展的相關教學與探究式學習活動。
臺灣地區(qū)的校園氣象臺構建的主體是數(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整合套件機型,包含了數(shù)字化氣象站的主機和無線接收器。數(shù)字化氣象站的主機,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、風速、風向等氣象數(shù)據(jù),還能計算出風寒指數(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。氣象接收器能以數(shù)字、圖表方式實時顯示氣象數(shù)據(jù)。教師和學生便可在氣象站信號覆蓋的范圍內通過氣象接收器了解當前的校園氣象狀況。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連接,師生們便能在計算機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用于中小學的氣象學習。
臺灣地區(qū)臺北市內的小學校園氣象臺通過數(shù)字化微型氣象站的無線技術與計算機的連接,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),實時地了解當時的風速 、風向、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,其他設有數(shù)字化氣象站的學校也擁有各自的、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內需設置一個氣象觀測站。校園氣象臺的大規(guī)模建立,使臺北市在5km以內便擁有一個氣象觀測站,突破了無法解析50km以內的結構變化的局限 。臺北市成為全世界氣象臺最密的城市。
隨后,桃園縣縣內也廣泛建設校園氣象臺,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。