建立個(gè)人氣象站Vantage Pro2無線氣象站/自動(dòng)氣象站

氣象愛好者可以從Vantage Pro2氣象站得到溫度、濕度、降雨量、氣壓和風(fēng)速的值。傳感器集成件（通過無線電發(fā)射器）每隔2.5 秒就會(huì)向顯示控制臺(tái)發(fā)送一次氣象數(shù)據(jù)。
   母親喜歡看天氣預(yù)報(bào)。在我小的時(shí)候, 每當(dāng)晚間新聞結(jié)束前的5分鐘，她都要求我安靜。此時(shí)，電視里的氣象學(xué)家站在紐約市地圖前，為觀眾報(bào)告第二天的天氣情況。母親全神貫注,目不轉(zhuǎn)睛地盯著席卷三州地區(qū)的暴風(fēng)雨雷達(dá)云圖。每次我問她為何如此喜歡看天氣預(yù)報(bào)，她都會(huì)聳聳肩說：“我想知道明天穿啥衣服。” 但是我一直都在懷疑這句話的真實(shí)性。她對(duì)天氣預(yù)報(bào)如此癡迷，根本不像只是希望知道第二天早上是否穿外套或帶雨傘那么簡單。
    雖然我現(xiàn)在不怎么看電視, 但是我卻繼承了母親的“優(yōu)良傳統(tǒng)”，對(duì)天氣預(yù)報(bào)情有獨(dú)鐘。在紐約時(shí)報(bào)上，通常都會(huì)有天氣預(yù)報(bào)以及記錄并預(yù)報(bào)本周zui高溫度、zui低溫度的氣象圖。每次拿到《紐約時(shí)報(bào)》，我做的*件事就是翻看天氣預(yù)報(bào)，尤其會(huì)仔細(xì)研究氣象圖。不久前，美國加利福尼亞州海沃德市的戴維斯儀器儀表公司（Davis instruments）研制出了個(gè)人氣象站。當(dāng)我得知這一消息時(shí)，好奇心開始蠢蠢欲動(dòng)了。即便是放在擁擠的曼哈頓街道上，這種個(gè)人氣象站也能通過無線電波，不斷地為你發(fā)送的氣象數(shù)據(jù)。對(duì)于氣象儀器發(fā)燒友而言，這類儀器也許已經(jīng)不是什么新鮮玩意兒，但是Vantage Pro2卻是融合了強(qiáng)大發(fā)射能力與個(gè)人軟件的個(gè)人氣象站，它的預(yù)報(bào)范圍可以到你家的周圍。
    個(gè)人氣象站包括了傳感器集成件和顯示控制臺(tái)兩大部分。傳感器集成件由風(fēng)速計(jì)、風(fēng)向標(biāo)、雨量收集器、溫度計(jì)、濕度計(jì)、氣壓表（氣壓表安裝在顯示控制臺(tái)內(nèi)部）組成，可以把它安裝在屋頂，也可以放在自家后院，它的作用就是收集天氣“情報(bào)”。顯示控制臺(tái)的作用就是接受傳感器發(fā)射過來的情報(bào)，然后顯示出來。你可以將它放在床邊、飯桌上，也可以掛在墻壁上——只要你覺得方便放在哪兒都行。溫度計(jì)和濕度傳感器裝在一個(gè)太陽防輻射罩內(nèi)，太陽防輻射罩恰到好處地開了一個(gè)縫，空氣可以通過縫隙自由出入,而陽光卻一絲也進(jìn)不了?？諝饬魍墒箿y(cè)量的數(shù)據(jù)更，因此某些型號(hào)的個(gè)人氣象站還在塑料盒內(nèi)加裝了風(fēng)扇，以促進(jìn)空氣流通。
    在安裝傳感器集成件時(shí),我發(fā)現(xiàn)雨量收集器*意思,它能將雨點(diǎn)匯集于一個(gè)翻斗內(nèi)。這個(gè)精巧的小玩意兒看起來有點(diǎn)像一塊蹺蹺板，兩端各有一個(gè)勺子。首先，雨水會(huì)匯集在抬起的勺子中，當(dāng)降雨量達(dá)到0.2毫米時(shí)，這個(gè)裝滿雨水的勺子就會(huì)向下傾斜，把雨水倒到地面上，并將另一個(gè)勺子抬起。后者開始繼續(xù)接雨。每當(dāng)勺子上下交換時(shí)，懸掛于杠桿中部的磁鐵就會(huì)左右搖擺，觸動(dòng)開關(guān)，記錄的降雨量就會(huì)增加0.2毫米。
    在傳感器集成件上，有一塊小型太陽能電池板?？蓜e小看它，它產(chǎn)生的電能足以充滿傳感器的電容器。這樣，就算在漆黑的夜晚，傳感器集成件也能為我們服務(wù) （在光線特別暗的地區(qū)，如冬天的阿拉斯加，個(gè)人氣象站的后備電源則是鋰電池）。負(fù)責(zé)為顯示控制臺(tái)發(fā)送氣象數(shù)據(jù)的無線電發(fā)射器的發(fā)射功率大約為8毫瓦。8毫瓦的發(fā)射功率聽起來很小，但是比起以前的老機(jī)型就要大得多。在聯(lián)邦通信委員會(huì)制定的規(guī)章制度中，有些條款明確限制了以單一頻率發(fā)射無線電信號(hào)的發(fā)射功率。
    Vantage Pro2巧妙地避開了限制：發(fā)射的擴(kuò)頻信號(hào)可從一種頻率跳到另一種頻率 [該技術(shù)是由電影明星海蒂·拉瑪（ Hedy Lamarr），在第二次世界大戰(zhàn)期間與別人一起發(fā)明的，旨在消除無線電制導(dǎo)水雷的干擾]。傳感器集成件發(fā)送的氣象數(shù)據(jù)能穿越窗戶、透過墻壁，當(dāng)它與顯示控制臺(tái)之間比較空曠時(shí)，傳輸范圍至少是 300米。在《科學(xué)美國人》總部，我對(duì)傳感器集成件做了一個(gè)測(cè)試，把它放到本層樓另一端的一間辦公室內(nèi)，看它發(fā)射的信號(hào)能否穿越層層墻壁。結(jié)果，我桌面上的顯示控制臺(tái)清晰地顯示出了氣象數(shù)據(jù)。然后我又下樓，把它安置在梅笛森大街的另一側(cè)，結(jié)果如我所料，氣象數(shù)據(jù)仍然到達(dá)了12 樓。
    在控制臺(tái)的顯示屏上，傳感器發(fā)射過來的數(shù)據(jù)每隔 2.5 秒就會(huì)更新一次。另外，顯示屏還會(huì)顯示過去24個(gè)小時(shí)的氣象圖。用戶還可以使用WeatherLink軟件，把氣象數(shù)據(jù)下載到自己的計(jì)算機(jī)上,盡情地對(duì)氣象資料進(jìn)行分析和作圖。如果用戶愿意，將資料放到自己的上也未嘗不可。zui棒的是，用戶可以利用軟件詳細(xì)分析氣象站的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)局部天氣情況作出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。通過這個(gè)功能，用戶可以在個(gè)人氣象站上定制某一地點(diǎn)的天氣預(yù)報(bào)。
    某些售價(jià)僅為30美元的個(gè)人氣象站，一般只根據(jù)氣壓來預(yù)報(bào)天氣。但Vantage Pro2則顯得更加人性化，風(fēng)速與風(fēng)向、溫度與濕度以及氣象站所處的具體位置（ 用戶在安裝該裝置時(shí)就要輸入緯度和經(jīng)度），都在氣象站的考慮范圍之內(nèi)。例如，如果一個(gè)氣象站位于美國的東海岸，它探測(cè)到了正在下降的氣壓以及從西、北兩方吹來的風(fēng),那么軟件可能就會(huì)作出預(yù)測(cè)：一場(chǎng)暴風(fēng)雨即將來臨。但是如果風(fēng)來自南方和東南方,那么預(yù)測(cè)結(jié)果就不一樣了。在預(yù)測(cè)加利福尼亞州的天氣情況時(shí)，該地的氣象站不會(huì)輕易預(yù)測(cè)出下雨天氣，因?yàn)闅庀笳究紤]到了西海岸的地中海氣候的影響。
    戴維斯儀器儀表公司的銷售總監(jiān)羅素·黑里格（Russell Heilig）說, Vantage Pro2的典型客戶是一位氣象儀器發(fā)燒友，使用個(gè)人氣象站以后，他得到的天氣預(yù)報(bào)往往于電視中的天氣預(yù)報(bào)；購買客戶還包括農(nóng)場(chǎng)主，他們會(huì)給自己的氣象站添加土壤濕度傳感器和葉面濕度傳感器；釀酒商是更為典型的客戶,他們可以利用準(zhǔn)確的氣象信息，決定何時(shí)對(duì)真菌和其他有害生物實(shí)施噴灑殺滅作業(yè)；zui意外的客戶也許要算美國賽車協(xié)會(huì)的各個(gè)參賽車隊(duì)，因?yàn)樗麄冃枰私赓惖郎系臏囟取穸群蜌鈮?，以使賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)能以*性能參賽。
    那么我母親對(duì)個(gè)人氣象站的態(tài)度如何呢? 她舍得掏腰包購買嗎? 前幾天我打征求她的意見，但是我犯了一個(gè)錯(cuò)誤——不該提到的價(jià)格。“那也太貴了!”她叫了起來。“誰會(huì)買這這種東西? 這是為富豪們準(zhǔn)備的!”我告訴她其實(shí)大部分客戶并不是百萬富翁，但她似乎不太相信。“嗯，從制造商的角度考慮希望如此,” 她說，“我對(duì)它已無好感。我喜歡了解天氣情況, 但尚未達(dá)到這種程度。”但她隨后又補(bǔ)充道：“或許你父親會(huì)喜歡它。”