स्वचालित मौसम स्टेशन स्थापित करने से छात्रों को उपकरण संचालन, मौसम अवलोकन और डेटा विश्लेषण में कौशल हासिल करने में मदद मिलती है

सामुदायिक मौसम सूचना नेटवर्क (Co-WIN) हांगकांग वेधशाला (HKO), हांगकांग विश्वविद्यालय और हांगकांग चीनी विश्वविद्यालय की एक संयुक्त परियोजना है। यह भाग लेने वाले स्कूलों और सामुदायिक संगठनों को स्वचालित मौसम केंद्रों (AWS) की स्थापना और प्रबंधन में तकनीकी सहायता प्रदान करने के लिए एक ऑनलाइन प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करता है और जनता को तापमान, सापेक्ष आर्द्रता, वर्षा, हवा की दिशा और गति, वायु की स्थिति, दाब, सौर विकिरण और यूवी सूचकांक सहित अवलोकन संबंधी डेटा प्रदान करता है। इस प्रक्रिया के माध्यम से, भाग लेने वाले छात्र उपकरण संचालन, मौसम अवलोकन और डेटा विश्लेषण जैसे कौशल प्राप्त करते हैं। AWS Co-WIN सरल लेकिन बहुमुखी है। आइए देखें कि यह AWS में मानक HKKO कार्यान्वयन से कैसे भिन्न है।
को-विन एडब्ल्यूएस में रेजिस्टेंस थर्मामीटर और हाइग्रोमीटर का इस्तेमाल किया गया है जो बहुत छोटे होते हैं और सोलर शील्ड के अंदर लगे होते हैं। यह शील्ड मानक एडब्ल्यूएस पर स्टीवेन्सन शील्ड की तरह ही काम करती है, जो तापमान और आर्द्रता सेंसरों को सीधे सूर्य के प्रकाश और वर्षा के संपर्क से बचाती है और साथ ही हवा का मुक्त संचार भी सुनिश्चित करती है।
एक मानक AWS वेधशाला में, स्टीवेंसन शील्ड के अंदर प्लैटिनम रेजिस्टेंस थर्मामीटर लगाए जाते हैं ताकि ड्राई-बल्ब और वेट-बल्ब तापमान मापा जा सके, जिससे सापेक्ष आर्द्रता की गणना की जा सके। कुछ वेधशालाएँ सापेक्ष आर्द्रता मापने के लिए कैपेसिटिव ह्यूमिडिटी सेंसर का उपयोग करती हैं। विश्व मौसम विज्ञान संगठन (WMO) की सिफारिशों के अनुसार, मानक स्टीवेंसन स्क्रीन ज़मीन से 1.25 से 2 मीटर की ऊँचाई पर लगाई जानी चाहिए। Co-WIN AWS आमतौर पर स्कूल भवन की छत पर लगाई जाती है, जिससे बेहतर रोशनी और वेंटिलेशन मिलता है, लेकिन ज़मीन से अपेक्षाकृत ऊँचाई पर।
को-विन एडब्ल्यूएस और स्टैंडर्ड एडब्ल्यूएस दोनों ही वर्षा मापने के लिए टिपिंग बकेट रेन गेज का उपयोग करते हैं। को-विन टिपिंग बकेट रेन गेज सौर विकिरण ढाल के ऊपर स्थित होता है। एक मानक एडब्ल्यूएस में, रेन गेज आमतौर पर ज़मीन पर किसी खुले स्थान पर लगाया जाता है।
जैसे ही बारिश की बूँदें बाल्टी के रेन गेज में प्रवेश करती हैं, वे धीरे-धीरे दोनों में से एक बाल्टी को भर देती हैं। जब बारिश का पानी एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाता है, तो बाल्टी अपने भार से दूसरी ओर झुक जाती है, जिससे बारिश का पानी निकल जाता है। ऐसा होने पर, दूसरी बाल्टी भी ऊपर उठ जाती है और भरने लगती है। भरने और डालने की प्रक्रिया को दोहराएँ। फिर, यह गिनकर कि यह कितनी बार झुकती है, बारिश की मात्रा की गणना की जा सकती है।
को-विन एडब्ल्यूएस और स्टैंडर्ड एडब्ल्यूएस दोनों ही हवा की गति और दिशा मापने के लिए कप एनीमोमीटर और विंड वेन का उपयोग करते हैं। स्टैंडर्ड एडब्ल्यूएस विंड सेंसर 10 मीटर ऊँचे विंड मास्ट पर लगाया जाता है, जो एक तड़ित चालक से सुसज्जित होता है और विश्व मौसम विज्ञान संगठन (WMO) की सिफारिशों के अनुसार ज़मीन से 10 मीटर ऊपर हवा को मापता है। स्थापना स्थल के पास कोई ऊँची बाधा नहीं होनी चाहिए। दूसरी ओर, स्थापना स्थल की सीमाओं के कारण, को-विन विंड सेंसर आमतौर पर शैक्षणिक भवनों की छतों पर कई मीटर ऊँचे मस्तूलों पर लगाए जाते हैं। आस-पास अपेक्षाकृत ऊँची इमारतें भी हो सकती हैं।
को-विन एडब्ल्यूएस बैरोमीटर पीजोरेसिस्टिव है और कंसोल में बनाया गया है, जबकि एक मानक एडब्ल्यूएस आमतौर पर वायु दबाव को मापने के लिए एक अलग उपकरण (जैसे कैपेसिटेंस बैरोमीटर) का उपयोग करता है।
को-विन एडब्ल्यूएस सौर और यूवी सेंसर टिपिंग बकेट रेन गेज के बगल में लगाए गए हैं। प्रत्येक सेंसर पर एक लेवल इंडिकेटर लगा होता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सेंसर क्षैतिज स्थिति में है। इस प्रकार, प्रत्येक सेंसर वैश्विक सौर विकिरण और यूवी तीव्रता को मापने के लिए आकाश की एक स्पष्ट अर्धगोलाकार छवि प्रदान करता है। दूसरी ओर, हांगकांग वेधशाला अधिक उन्नत पायरानोमीटर और पराबैंगनी रेडियोमीटर का उपयोग करती है। इन्हें एक विशेष रूप से निर्दिष्ट एडब्ल्यूएस पर स्थापित किया गया है, जहाँ सौर विकिरण और यूवी विकिरण तीव्रता के अवलोकन के लिए एक खुला क्षेत्र है।
चाहे वह सभी के लिए लाभदायक AWS हो या मानक AWS, स्थान चयन के लिए कुछ आवश्यकताएँ हैं। AWS को एयर कंडीशनर, कंक्रीट के फर्श, परावर्तक सतहों और ऊँची दीवारों से दूर स्थापित किया जाना चाहिए। इसे ऐसी जगह भी स्थापित किया जाना चाहिए जहाँ हवा का संचार स्वतंत्र रूप से हो सके। अन्यथा, तापमान माप प्रभावित हो सकता है। इसके अलावा, वर्षामापी को हवादार स्थानों पर नहीं लगाया जाना चाहिए ताकि तेज़ हवाओं से वर्षा का पानी बहकर वर्षामापी तक न पहुँचे। एनीमोमीटर और वेदर वेन को आसपास की संरचनाओं से आने वाली रुकावटों को कम करने के लिए पर्याप्त ऊँचाई पर लगाया जाना चाहिए।
AWS के लिए उपरोक्त स्थल चयन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, वेधशाला AWS को आस-पास की इमारतों की बाधाओं से मुक्त, खुले क्षेत्र में स्थापित करने का हर संभव प्रयास करती है। स्कूल भवन की पर्यावरणीय बाधाओं के कारण, Co-WIN सदस्यों को आमतौर पर AWS को स्कूल भवन की छत पर स्थापित करना पड़ता है।
Co-WIN AWS, "लाइट AWS" जैसा ही है। पिछले अनुभव के आधार पर, Co-WIN AWS "किफ़ायती लेकिन मज़बूत" है - यह मानक AWS की तुलना में मौसम की स्थिति को काफ़ी अच्छी तरह से कैप्चर करता है।

हाल के वर्षों में, वेधशाला ने एक नई पीढ़ी का सार्वजनिक सूचना नेटवर्क, Co-WIN 2.0, लॉन्च किया है, जो हवा, तापमान, सापेक्ष आर्द्रता आदि को मापने के लिए माइक्रोसेंसर का उपयोग करता है। सेंसर को लैंपपोस्ट के आकार के आवरण में स्थापित किया जाता है। कुछ घटक, जैसे सौर ढाल, 3D प्रिंटिंग तकनीक का उपयोग करके बनाए जाते हैं। इसके अतिरिक्त, Co-WIN 2.0 माइक्रोकंट्रोलर और सॉफ्टवेयर, दोनों में ओपन सोर्स विकल्पों का लाभ उठाता है, जिससे सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर विकास लागत में उल्लेखनीय कमी आती है। Co-WIN 2.0 के पीछे का उद्देश्य यह है कि छात्र अपना स्वयं का "DIY AWS" बनाना और सॉफ्टवेयर विकसित करना सीख सकें। इसके लिए, वेधशाला छात्रों के लिए मास्टर कक्षाएं भी आयोजित करती है। हांगकांग वेधशाला ने Co-WIN 2.0 AWS पर आधारित एक स्तंभाकार AWS विकसित किया है और इसे स्थानीय वास्तविक समय मौसम निगरानी के लिए परिचालन में लाया है।