Agrometeorologie - Statii Meteorologice Automate

Universitatea de Stiinte Agronomice si
     Medicina Veterinara - Bucuresti

       Departamentul de Studii pentru
              Invatamant la Distanta                                           Mocanu Anatolie Costin

                            Anul I

 

AGROMETEOROLOGIE

 

Statii meteorologice automate
Principii generale de constructie si functionare
Exemple

 

            Statiile meteorologice automate, comparativ cu cele clasice, prezinta o serie de avantaje dintre care amintim:

  1. permit efectuarea de masuratori ale parametrilor meteorologici ca si a altor parametri, cum sunt cei ce caracterizeaza calitatea aerului sau a apeoi, in  zone greu accesibile;
  2. datorita noilor generatii de senzori, precizia datelor obtinute este crescuta iar gama parametrilor pe pot fi masurati, mult largita;
  3. ofera posibilitatea obtinerii si prelucrarii unui volum mult mai mare de date datorita legarii acestor statii la un  calculator si, de asemenea, transmiterea in timp real a datelor la centrele de colectare;
  4. sunt utile pentru urmarirea unor fenomene cu dinamica rapida si pentru avertizari prin efectuarea observatiilor la intervale de timp scurte sau in mod continuu.

Principii generale de constructie si functionare

 

O statie automata, indiferent de firma producatoare si de domeniul pentru care este utilizata, are urmatoarele parti componente:

  1. setul de senzori pentru masurarea diferitilor parametri, functie de specificul activitatii careia ii este destinata;
  2. adaptori care realizeaza legarea senzorilor la un  multiplexor ceea ce permite accesarea fiecarui senzor in parte;
  3. convertor analog-digital;
  4. memorie tampon pentru stocarea datelor;
  5. microprocesor care asigura in fapt functionarea statiei prin “integrarea” dupa un anumit program a fiecarui senzor;
  6. dispozitive de iesire a datelor.

Acestor componente lise adauga programe de calculator de diverse grade de complexitate, programe pentru achizitia datelor si vizualizarea datelor inregistrate, programe pentru prelucrarea lor precum si programe personalizate pentru aplicatii specifice fiecarui benericiar.

Exemple de statii meteorologice automate

Statia de tip AWS 2700 a firmei AANDERAA INSTRUMETS asigura masuratori de precizie intr-o varietate de conditii meteorologice, configuratia standard cuprinzand senzori pentru urmatorii parametri meteorologici; viteza vantului, directia lui, presiunea atmosferica; temperatura si umezeala relativa a aerului; durata de stralucire a soarelui; vizibilitate; radiatie neta si precipitatii.
La baza tijei pe care sunt instalati senzorii se afla echipamentele ce asigura achizitia si stocarea datelor. In mod normat toti senzorii pot fi scanati la fiecare 10 minute. Ea este prevazuta, de asemenea, cu un  transmitator VHF/UHF.

Statii meteorologice automate CIMEL

Statiile automate CIMEL sunt echipate cu seturi de senzori corespunzatoare domeniului caruia I se adreseaza. De exemplu, statia agrometeorologica ENERCO 404 LPX are instalati 4 senzori – pluviometru cu basculare, sonda pentru temperatura aerului, sonda pentru umezeala atmosferica relativa si senzor pentru durata de umectare.
Asa cum s-a specificat la inceptutul capitolului pentru statiile meteorologice automate au fost concepute programe de prelucrare a datelor.
Statiile CIMEL beneficiaza de trei categorii de astfel de programe testate sau aflate in curs de testare si anume:

  1. programe de achizitie a datelor care alimenteaza baza de date meteorologice a CIMEL;
  2. programe de prelucrare a datelor, ca de exemplu:
  3. PhitoClim – modul realizat in colaborare cu INRA ce cuprinde facilitati de validare grafica adatelor;
  4. SYNOP – realizeaza si modifica mesajele SYNOP, fiind posibila si transmiterea lor automata;
  5. ImageSite – modul care permite vizionarea rapida a datelor inregistrate de statie in ultimile trei ore;
  6. METAR – generarea automata a mesajelor METAR utilizate de aviatie;
  7. Alte module – pentru aplicatii cum sunt cele referitoare la bilantulhidric, evapotranspiratie.
  8. programe specifice diferitelor tipuri de aplicatii particulare cum este CimASTP de achizitie pentru datele de la pirheliametre.

Statiile automate Champbell

Considerate standard pentru supravegherea meteorologica din intrega lume, aceste statii sunt utilizate atat pentru masuratorile de zi cu zi cat si in cercetarea stiintifica. Se caracterizeaza prin precizie, robustetrea constructiei, domeniul larg de temperaturi in care functioneaza ca si consumul redus de energie.
Sunt recomandate pentru o gama larga de aplicatii:

  1. supraveghere meteorologica, studii climatologice;
  2. evapotransmiratie, umiditatea solului, irigatii;
  3. combaterea integrala a bolilor culturilor agricole;
  4. aplicarea de ingrasaminte si pesticide;
  5. prevederea inghetului.

Una din problemele practice deosebit de importante este cunoasterea exacta a tuturor caracteristicilor si conditiilor de instalare a senzorilor care trebuie sa coincida cu scopul aplicatiei propuse.
Pentru aplicatii simplecare necesita un numar limitat de senzori este recomandata Statia BWS echipata de exemplu numai cu senzori pentru directia si viteza vantului, temperatura si umezeala relativa si optional, senzor pentru precipitatii. Acestora li se adauga un program simplu PC 200 W, care permite vizualizarea citirilor curente si colectarea datelor.
Senzori Campbell


Tipul

Descriere

Parametrul masurat

Caracteristici si precizari

105 T

Termocuplu

Temperatura

- domeniul - 78ºC, 100ºC

HMP35AC

Senzor de temperatura si umezeala relativa

Temperatura si umezeala relativa

- temperatura –40ºC, 60ºC- - umezeala 0-90%
- necesita mini-adapost meteorologic

05103
Monitor de vant

Anemometru cu palete si giureta potentiometrica combinate

Viteza si directia vantului

- prag de sensibilitate m/s
- viteza maxima 60 m/s
- precizie ± 0,3 m./s
- precizie directa ± 3º
- rezitenta maxima la rafale de 100 m/s

ARG 100

Pluviometru cu basculare

Pluviometric

0,1 mm. La fiecare cuva din mat.plastica rezistente la UV

PTB 101 B

Senzor pt.presiunea atmosferica

Presiune

- domeniul 600 – 1060 mb
- precizie 0,5 mb
- necesita protectie impotriva umezelii

SP 1110

Piranometru

Radiatia solara

- calibrat pt.lumina zilei
- precizie ± 3%

SKP 215

Cuptor pt.fotoni

Radiatia fotosintetica

- masoara cantitatea de fotoni primita intre 400 si 700 mm.

227

Bloc de chips pt.masurarea continutului in apa al solului

Continutul potential de apa din sol

-

257

Sonda pt.umiditatea solului

Continutul potential de apa din sol

2 electrozi concentrici intr-un dielectric.

237

Cuptor pt.apa de pe frunze

Estimarea umectarii frunzei

Tip de frunza artificiala

HFT – 3

Cuptor pt.fluxul de caldura din sol

Fluxul de caldura in sol

Calibrat in mv/Wm²

247

Sonda pentru conductivitatea apeoi

Conductivitate electrica, temp.si solide dizolvate

-

SR 50

Cuptor ultrasonic pentru adancimea zapezii

Adancimea zapesii

- precizie ± 0,4%
- plaja de masura 0,5 – 10 m.
- rezolutie 0,1 mm.

download