日前，科學(xué)家們已經(jīng)在贊比亞安裝了第一批5座低成本的氣象站，以向當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民和其它居民提供急需的溫度、降雨、風(fēng)等氣象信息。這些氣象信息和在此之上的預(yù)測可以幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)民決定何時(shí)種植農(nóng)作物、何時(shí)施肥，同時(shí)也可以預(yù)警洪水和其它可能的災(zāi)害。
據(jù)了解，這些氣象站的大部分零部件都是3D打印而成的，這樣如果它們在野外損壞之后很容易更換。制作這些氣象站的是來自美國國家大氣研究中心（NCAR）及其管理實(shí)體大氣研究大學(xué)聯(lián)盟（UCAR）的氣象專家們。
新安裝在贊比亞Chikankata生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院附近的一個(gè)氣象站。左邊是特制的雨量計(jì)（帶漏斗）；在氣象站豎直桿中間向上的圓缸是輻射屏蔽，里面是溫度、濕度和壓力傳感器；另外一個(gè)水平放置的柱體里面則安裝著一個(gè)單板計(jì)算機(jī)。其頂部是風(fēng)向標(biāo) （左）、太陽能光傳感器（中）和三杯風(fēng)速計(jì)（右）。該氣象站由一塊太陽能電池板和一個(gè)備用電池供電。
據(jù)了解，科學(xué)家們下一步將探索在其他有需要的發(fā)展中國家安裝這種低成本的氣象站。該項(xiàng)目得到了美國國際開發(fā)局（AID）外國災(zāi)難援助辦公室和美國國家天氣服務(wù)機(jī)構(gòu)的資助。
“在這里3D打印技術(shù)將幫助拯救生命。”AID的水文氣象學(xué)家Sezin Tokar說：“它們不僅能夠?yàn)檫@些國家提供更加準(zhǔn)確地監(jiān)視與天氣有關(guān)的災(zāi)害的能力，它們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也可以幫助減少災(zāi)害帶來的經(jīng)濟(jì)影響。”
與許多發(fā)展中國家一樣，贊比亞并沒有詳細(xì)預(yù)測天氣的能力，其中的部分原因就在于氣象站數(shù)量稀少。目前在非洲氣象站的密度僅為世界氣象組織推薦標(biāo)準(zhǔn)的1/8不到。對于發(fā)展中國家來說，構(gòu)建一個(gè)氣象預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)十分昂貴：一座商業(yè)氣象站的建筑成本通常為10,000至20,000美元，更不要說日常維護(hù)和更換損壞零部件的費(fèi)用了。
為了解決這一問題，UCAR和NCAR的科學(xué)家們經(jīng)過多年開發(fā)終于拿出了一種既便宜又容易修復(fù)，可以適應(yīng)東道國需要的氣象站。這種氣象站主要使用了定制化的塑料部件，可以用3D打印機(jī)制造。而且使用了市場上現(xiàn)成的傳感器，以及為學(xué)生開發(fā)的信用卡大小的基本計(jì)算機(jī)。
其最終的總成本是：每座氣象站300美元。最重要的是，東道國可以輕松3D打印出需要更換的部件。“我們的目的是使這一切盡可能的方便。它是完全作為一個(gè)開放源代碼項(xiàng)目來設(shè)計(jì)的。”該項(xiàng)目的共同負(fù)責(zé)人之一Martin Steinson說。
通過與贊比亞的氣象部門和其他機(jī)構(gòu)合作，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在今年早些時(shí)候安裝了第一批3D打印的氣象站——其中三座安裝在廣播電臺旁邊以便于向當(dāng)?shù)夭?bào)信息，一座挨著農(nóng)村醫(yī)院，還有一座則與該國氣象部門總部為鄰。
據(jù)了解，該國氣象部門將在今年晚些時(shí)候接管這一項(xiàng)目，其目標(biāo)是在贊比亞各地建成一個(gè)由100座氣象站組成的網(wǎng)絡(luò)。他們還將擁有3D打印機(jī)、材料，并接受相關(guān)培訓(xùn)，以維持或升級該網(wǎng)絡(luò)。
目前，當(dāng)?shù)氐臍庀髮＜铱梢允褂迷摎庀笳镜臏y量數(shù)據(jù)，與此同時(shí)，這些數(shù)據(jù)還會(huì)通過無線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)傳送給NCAR。在所有氣象站都安裝完畢之后，科學(xué)家們將使用NCAR的氣象研究和預(yù)測（WRF）計(jì)算機(jī)模型為贊比亞開發(fā)一個(gè)1到3天的區(qū)域天氣預(yù)測系統(tǒng)。該預(yù)測系統(tǒng)，除了可以幫助農(nóng)民和其他居民之外，還可以提供水災(zāi)或其他與天氣有關(guān)的災(zāi)害的預(yù)警。
該系統(tǒng)最終將被轉(zhuǎn)交給贊比亞氣象部門以進(jìn)行天氣預(yù)測。
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