Le Réseau d'information météorologique communautaire (Co-WIN) est un projet conjoint de l'Observatoire de Hong Kong (HKO), de l'Université de Hong Kong et de l'Université chinoise de Hong Kong. Il offre aux écoles et organisations communautaires participantes une plateforme en ligne pour leur fournir un soutien technique afin de les aider à installer et à gérer des stations météorologiques automatiques (AWS) et à fournir au public des données d'observation telles que la température, l'humidité relative, les précipitations, la direction et la vitesse du vent, la pression atmosphérique, le rayonnement solaire et l'indice UV. Ce faisant, les élèves participants acquièrent des compétences telles que l'utilisation d'instruments, l'observation météorologique et l'analyse de données. AWS Co-WIN est simple mais polyvalent. Voyons en quoi il diffère de l'implémentation standard de HKKO dans AWS.
Co-WIN AWS utilise des thermomètres et hygromètres à résistance de très petite taille, installés à l'intérieur du bouclier solaire. Ce bouclier remplit la même fonction que le bouclier Stevenson de l'AWS standard : il protège les capteurs de température et d'humidité de l'exposition directe au soleil et aux précipitations, tout en permettant une libre circulation de l'air.
Dans un observatoire AWS standard, des thermomètres à résistance de platine sont installés à l'intérieur du bouclier Stevenson pour mesurer les températures sèches et humides, permettant ainsi de calculer l'humidité relative. Certains utilisent des capteurs d'humidité capacitifs pour mesurer l'humidité relative. Selon les recommandations de l'Organisation météorologique mondiale (OMM), les écrans Stevenson standard doivent être installés entre 1,25 et 2 mètres du sol. Co-WIN AWS est généralement installé sur le toit d'un bâtiment scolaire, offrant un meilleur éclairage et une meilleure ventilation, mais à une hauteur relativement élevée par rapport au sol.
Les pluviomètres Co-WIN AWS et Standard AWS utilisent tous deux des pluviomètres à augets basculants pour mesurer les précipitations. Le pluviomètre Co-WIN est situé sur le pare-soleil. Dans un système AWS standard, le pluviomètre est généralement installé dans un endroit bien dégagé au sol.
À mesure que les gouttes de pluie pénètrent dans le pluviomètre du seau, elles remplissent progressivement l'un des deux seaux. Lorsque l'eau atteint un certain niveau, le seau bascule de l'autre côté sous son propre poids, drainant l'eau. L'autre seau se soulève alors et commence à se remplir. Recommencez le remplissage et le déversement. La quantité de pluie peut alors être calculée en comptant le nombre de basculements.
Les capteurs Co-WIN AWS et Standard AWS utilisent des anémomètres à coupelles et des girouettes pour mesurer la vitesse et la direction du vent. Le capteur de vent standard AWS est monté sur un mât de 10 mètres de haut, équipé d'un paratonnerre, et mesure le vent à 10 mètres du sol, conformément aux recommandations de l'OMM. Aucun obstacle de grande hauteur ne doit se trouver à proximité du site. En revanche, en raison des contraintes du site d'installation, les capteurs Co-WIN sont généralement installés sur des mâts de plusieurs mètres de haut, sur le toit des bâtiments scolaires. Il peut également y avoir des bâtiments relativement hauts à proximité.
Le baromètre Co-WIN AWS est piézorésistif et intégré à la console, tandis qu'un AWS standard utilise généralement un instrument séparé (tel qu'un baromètre à capacité) pour mesurer la pression atmosphérique.
Les capteurs solaires et UV Co-WIN AWS sont installés à côté du pluviomètre à augets basculants. Un indicateur de niveau est fixé à chaque capteur pour garantir son horizontalité. Ainsi, chaque capteur dispose d'une image hémisphérique claire du ciel pour mesurer le rayonnement solaire global et l'intensité UV. L'Observatoire de Hong Kong, quant à lui, utilise des pyranomètres et des radiomètres ultraviolets plus avancés. Ils sont installés sur un AWS spécialement aménagé, où une zone ouverte permet d'observer le rayonnement solaire et l'intensité UV.
Qu'il s'agisse d'un système AWS gagnant-gagnant ou d'un système AWS standard, le choix du site doit répondre à certaines exigences. Le système AWS doit être situé à l'écart des climatiseurs, des sols en béton, des surfaces réfléchissantes et des murs hauts. Il doit également être situé dans un endroit où l'air peut circuler librement. Dans le cas contraire, les mesures de température pourraient être affectées. De plus, le pluviomètre ne doit pas être installé dans un endroit venteux afin d'éviter que l'eau de pluie ne soit emportée par des vents forts et n'atteigne le pluviomètre. Les anémomètres et les girouettes doivent être installés suffisamment haut pour minimiser l'obstruction par les structures environnantes.
Afin de satisfaire aux exigences de sélection du site pour l'AWS, l'Observatoire met tout en œuvre pour l'installer dans un espace ouvert, libre de toute obstruction des bâtiments voisins. En raison des contraintes environnementales du bâtiment scolaire, les membres de Co-WIN doivent généralement installer l'AWS sur le toit de celui-ci.
Co-WIN AWS est similaire à « Lite AWS ». D'après notre expérience, Co-WIN AWS est « économique mais robuste » : il détecte les conditions météorologiques de manière plus efficace que les systèmes AWS standard.
Ces dernières années, l'Observatoire a lancé un réseau d'information public de nouvelle génération, Co-WIN 2.0, qui utilise des microcapteurs pour mesurer le vent, la température, l'humidité relative, etc. Le capteur est installé dans un boîtier en forme de lampadaire. Certains composants, comme les écrans solaires, sont fabriqués grâce à l'impression 3D. De plus, Co-WIN 2.0 exploite des alternatives open source, tant au niveau des microcontrôleurs que des logiciels, réduisant ainsi considérablement les coûts de développement logiciel et matériel. L'idée derrière Co-WIN 2.0 est de permettre aux étudiants d'apprendre à créer leur propre AWS « DIY » et à développer des logiciels. À cette fin, l'Observatoire organise également des master classes pour les étudiants. L'Observatoire de Hong Kong a développé un AWS en colonnes basé sur Co-WIN 2.0 et l'a mis en service pour la surveillance météorologique locale en temps réel.
Date de publication : 14 septembre 2024