我的母亲喜欢在电视上看天气预报。当我还是个孩子的时候,她坚持在傍晚新闻广播快结束前的五分钟内保持完全安静,那时气象学家站在纽约市地图前,指着各种温度读数。她神情专注,凝视着风暴云席卷三州地区的雷达图像。我曾经问过她为什么这么喜欢天气预报,她耸耸肩说:“我想知道明天穿什么。” 但这个解释从未让我满意。她的痴迷似乎远远超出了简单地想知道第二天早上是穿外套还是带雨伞的愿望。
虽然我现在不怎么看电视了,但我继承了母亲对天气的迷恋。当我阅读《纽约时报》时,我首先翻到报纸的天气预报,特别是那个图表,它显示了记录和预测的温度与本周正常的高温和低温的比较。因此,当我得知位于加利福尼亚州海沃德的戴维斯仪器公司推出了一款个人气象站,它可以无线地向我发送关于室外状况的持续更新,即使在拥挤的曼哈顿峡谷中也是如此,我感到非常好奇。虽然类似的设备在天气爱好者中已经很常见,但Vantage Pro2是首款将强大的传输能力与专有软件相结合的设备,该软件可以为您家周围的小气候做出准确的预报。
气象站有两个部分:一个集成的传感器套件,可以安装在您的屋顶或后院;以及一个显示控制台,可以放置在桌子上或安装在墙上以便于查看。传感器套件包括一个风速计——熟悉的杯状风轮,用于测量风速——以及一个风向标、一个雨量收集器、一个温度计和一个湿度计。(气压计在控制台中。)温度计和湿度传感器安装在一个开槽的塑料腔室中,该腔室允许空气进入,但遮蔽仪器免受阳光照射;为了获得更准确的测量结果,一些型号配备了一个风扇,可以在腔室内循环空气。(有线站的Vantage Pro2售价为 495 美元,无线版的售价为 595 美元;风扇另加 200 美元。)
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当我组装传感器套件时,我对雨量收集器产生了特别的兴趣,它将雨滴导入一个称为翻斗的装置中。这个巧妙的小工具看起来像一个跷跷板,两端各有一个勺子。首先,水收集在抬起的勺子中,直到十分之一英寸的雨水落下。然后,装满水的勺子向下倾斜,将其中的水洒到地面上,并抬起另一个勺子,开始装满雨水。每次设备跷跷板时,悬挂在杠杆中间的磁铁都会摆动经过一个开关,该开关会记录该事件,在降雨量统计中再增加 0.01 英寸。
传感器套件的电力来自小型太阳能电池板,它可以产生足够的电力来为电容器充电,从而使设备在夜间保持运行。(锂电池为位于特别黑暗的地方(例如冬季的阿拉斯加)的气象站提供备用电源。)无线发射器将天气数据发送到显示控制台,功耗约为 8 毫瓦。虽然这个量听起来不多,但它明显高于以前型号的功耗,以前的型号受到联邦通信委员会法规的限制,该法规限制了在单个频率上发送的无线电信号的功率。
Vantage Pro2 通过传输从一个频率跳到另一个频率的扩频信号来避免这些限制。(信不信由你,电影明星海蒂·拉玛在二战期间共同发明了这项技术,作为防止无线电制导鱼雷受到干扰的一种方法。)因此,传感器套件可以轻松地通过窗户和墙壁发送数据;当与显示控制台之间有直接视线时,传输范围至少为 1,000 英尺。我在《大众科学》的总部测试了该设备,将传感器套件搬到楼层另一侧的办公室。信号成功地穿过门、走廊和各种隔断,到达我桌子上的控制台。然后我带着气象站下楼,乘电梯到麦迪逊大街的对面,在那里它继续向 12 楼发送数据。[中断]
除了显示每 2.5 秒更新一次的传感器读数外,控制台屏幕还可以显示过去 24 小时的天气状况图表。一个名为 WeatherLink 的软件包允许用户将数据下载到他们的 PC 上,在那里他们可以分析和绘制信息,尽情享受,如果他们愿意,也可以将其发布到网络上。最棒的是,控制台可以使用软件算法提供定制的天气预报,该算法通过仔细权衡气象站的所有测量值来预测当地天气。
更便宜的气象站——一些简陋的机器的运行成本低至 30 美元——通常仅依靠气压来确定其预报,但 Vantage Pro2 还考虑了风速和风向、温度和湿度以及气象站的地理位置。(用户在设置设备时输入纬度和经度。)例如,如果东海岸的气象站检测到气压下降且风来自北部和西部,则该软件可能会预测暴风雨即将来临。但如果风来自南部和东南部,则预报可能会有所不同。加利福尼亚州的气象站预测下雨的频率低于报告相同情况的其他地区的气象站,因为该算法考虑了西海岸的地中海气候。
戴维斯仪器公司的销售总监罗素·海利格表示,Vantage Pro2 的典型买家是一位业余气象学家,他热衷于击败电视上的天气预报。但客户还包括在气象站添加土壤湿度和叶片湿度传感器的农民。特别是酿酒师可以使用这些信息来确定何时喷洒真菌和其他害虫。也许最出乎意料的客户是 NASCAR 赛车队,他们需要知道赛道上的精确温度、湿度和气压,以最大限度地提高汽车发动机的性能。
那么我的母亲呢?她会购买这些个人气象站之一吗?前几天我打电话给她征求她的意见,但我犯了一个错误,立刻提到了设备的价格。“这太贵了!”她惊呼。“谁会买这个?这是给千万富翁买的!” 我告诉她,大多数客户实际上并不是百万富翁,但她听起来很怀疑。“好吧,为了制造商的缘故,我希望如此,”她说。“我已经为他感到难过了。我喜欢了解天气,但没有到这种程度。” 然后我的母亲又补充了一句:“你父亲可能会喜欢它。”