我的母親喜歡在電視上看天氣預報。當我還是個孩子的時候,她堅持在傍晚新聞廣播快結束前的五分鐘內保持完全安靜,那時氣象學家站在紐約市地圖前,指著各種溫度讀數。她神情專注,凝視著風暴雲席捲三州地區的雷達影像。我曾經問過她為什麼這麼喜歡天氣預報,她聳聳肩說:“我想知道明天穿什麼。” 但這個解釋從未讓我滿意。她的痴迷似乎遠遠超出了簡單地想知道第二天早上是穿外套還是帶雨傘的願望。
雖然我現在不怎麼看電視了,但我繼承了母親對天氣的迷戀。當我閱讀《紐約時報》時,我首先翻到報紙的天氣預報,特別是那個圖表,它顯示了記錄和預測的溫度與本週正常的高溫和低溫的比較。因此,當我得知位於加利福尼亞州海沃德的戴維斯儀器公司推出了一款個人氣象站,它可以無線地向我傳送關於室外狀況的持續更新,即使在擁擠的曼哈頓峽谷中也是如此,我感到非常好奇。雖然類似的裝置在天氣愛好者中已經很常見,但Vantage Pro2是首款將強大的傳輸能力與專有軟體相結合的裝置,該軟體可以為您家周圍的小氣候做出準確的預報。
氣象站有兩個部分:一個整合的感測器套件,可以安裝在您的屋頂或後院;以及一個顯示控制檯,可以放置在桌子上或安裝在牆上以便於檢視。感測器套件包括一個風速計——熟悉的杯狀風輪,用於測量風速——以及一個風向標、一個雨量收集器、一個溫度計和一個溼度計。(氣壓計在控制檯中。)溫度計和溼度感測器安裝在一個開槽的塑膠腔室中,該腔室允許空氣進入,但遮蔽儀器免受陽光照射;為了獲得更準確的測量結果,一些型號配備了一個風扇,可以在腔室內迴圈空氣。(有線站的Vantage Pro2售價為 495 美元,無線版的售價為 595 美元;風扇另加 200 美元。)
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當我組裝感測器套件時,我對雨量收集器產生了特別的興趣,它將雨滴匯入一個稱為翻斗的裝置中。這個巧妙的小工具看起來像一個蹺蹺板,兩端各有一個勺子。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。然後,裝滿水的勺子向下傾斜,將其中的水灑到地面上,並抬起另一個勺子,開始裝滿雨水。每次裝置蹺蹺板時,懸掛在槓桿中間的磁鐵都會擺動經過一個開關,該開關會記錄該事件,在降雨量統計中再增加 0.01 英寸。
感測器套件的電力來自小型太陽能電池板,它可以產生足夠的電力來為電容器充電,從而使裝置在夜間保持執行。(鋰電池為位於特別黑暗的地方(例如冬季的阿拉斯加)的氣象站提供備用電源。)無線發射器將天氣資料傳送到顯示控制檯,功耗約為 8 毫瓦。雖然這個量聽起來不多,但它明顯高於以前型號的功耗,以前的型號受到聯邦通訊委員會法規的限制,該法規限制了在單個頻率上傳送的無線電訊號的功率。
Vantage Pro2 透過傳輸從一個頻率跳到另一個頻率的擴頻訊號來避免這些限制。(信不信由你,電影明星海蒂·拉瑪在二戰期間共同發明了這項技術,作為防止無線電制導魚雷受到干擾的一種方法。)因此,感測器套件可以輕鬆地透過窗戶和牆壁傳送資料;當與顯示控制檯之間有直接視線時,傳輸範圍至少為 1,000 英尺。我在《大眾科學》的總部測試了該裝置,將感測器套件搬到樓層另一側的辦公室。訊號成功地穿過門、走廊和各種隔斷,到達我桌子上的控制檯。然後我帶著氣象站下樓,乘電梯到麥迪遜大街的對面,在那裡它繼續向 12 樓傳送資料。[中斷]
除了顯示每 2.5 秒更新一次的感測器讀數外,控制檯螢幕還可以顯示過去 24 小時的天氣狀況圖表。一個名為 WeatherLink 的軟體包允許使用者將資料下載到他們的 PC 上,在那裡他們可以分析和繪製資訊,盡情享受,如果他們願意,也可以將其釋出到網路上。最棒的是,控制檯可以使用軟體演算法提供定製的天氣預報,該演算法透過仔細權衡氣象站的所有測量值來預測當地天氣。
更便宜的氣象站——一些簡陋的機器的執行成本低至 30 美元——通常僅依靠氣壓來確定其預報,但 Vantage Pro2 還考慮了風速和風向、溫度和溼度以及氣象站的地理位置。(使用者在設定裝置時輸入緯度和經度。)例如,如果東海岸的氣象站檢測到氣壓下降且風來自北部和西部,則該軟體可能會預測暴風雨即將來臨。但如果風來自南部和東南部,則預報可能會有所不同。加利福尼亞州的氣象站預測下雨的頻率低於報告相同情況的其他地區的氣象站,因為該演算法考慮了西海岸的地中海氣候。
戴維斯儀器公司的銷售總監羅素·海利格表示,Vantage Pro2 的典型買家是一位業餘氣象學家,他熱衷於擊敗電視上的天氣預報。但客戶還包括在氣象站新增土壤溼度和葉片溼度感測器的農民。特別是釀酒師可以使用這些資訊來確定何時噴灑真菌和其他害蟲。也許最出乎意料的客戶是 NASCAR 賽車隊,他們需要知道賽道上的精確溫度、溼度和氣壓,以最大限度地提高汽車發動機的效能。
那麼我的母親呢?她會購買這些個人氣象站之一嗎?前幾天我打電話給她徵求她的意見,但我犯了一個錯誤,立刻提到了裝置的價格。“這太貴了!”她驚呼。“誰會買這個?這是給千萬富翁買的!” 我告訴她,大多數客戶實際上並不是百萬富翁,但她聽起來很懷疑。“好吧,為了製造商的緣故,我希望如此,”她說。“我已經為他感到難過了。我喜歡瞭解天氣,但沒有到這種程度。” 然後我的母親又補充了一句:“你父親可能會喜歡它。”