¿Qué parámetros meteorológicos puede medir la estación meteorológica?

¿Está buscando un dispositivo que recopile los datos necesarios para realizar predicciones meteorológicas precisas en el sitio? El dispositivo se llama estación meteorológica . Consta de múltiples sensores que recopilan datos de las condiciones atmosféricas para generar informes meteorológicos confiables. Los parámetros climáticos son vitales para el análisis de investigaciones en agricultura, monitoreo hidrológico y aplicaciones industriales.

Comprender estos parámetros y su importancia puede ayudarle a decidir qué sensores necesita. Una estación meteorológica típica puede detectar la velocidad del viento, la temperatura atmosférica, la humedad y la presión atmosférica. Sin embargo, dependiendo de la aplicación, los parámetros pueden volverse complejos. Nuestro objetivo es ayudarlo a comprender estos parámetros y encontrar su utilización en su escenario de uso. Entonces, profundicemos en el mundo de las estaciones meteorológicas, desde lo básico hasta los complejos métodos de procesamiento y transmisión de datos.

Propósito de la estación meteorológica

Las estaciones meteorológicas recopilan datos meteorológicos de la capa más baja, la troposfera. Los metrólogos pueden utilizar estos datos para predecir el tiempo y emitir advertencias con precisión. Dependiendo de la aplicación, las estaciones meteorológicas pueden incluir una variedad de sensores. Veamos algunas estaciones meteorológicas para comprender sus diversos propósitos. Más adelante explicaremos cada sensor y su papel en las estaciones meteorológicas.

⋆   Estación meteorológica general: predecir condiciones meteorológicas o climáticas

Estas estaciones meteorológicas son ideales para recopilar información sobre las condiciones climáticas en diferentes accidentes geográficos. Una sola estación meteorológica puede ser suficiente para predecir condiciones localizadas en áreas abiertas como campos agrícolas. Sin embargo, el complejo sistema urbano que varía en uso del suelo, altitud y topología es impredecible a pequeña escala con una sola estación meteorológica. Para la previsión meteorológica urbana, una red de estaciones meteorológicas generales debe reunir los parámetros clave para pintar una imagen completa. Estas estaciones constan de los siguientes sensores:

➔ Velocidad del viento

➔ Dirección del viento

➔ Temperatura atmosférica

➔ Humedad atmosférica

➔ Presión atmosférica

➔ Caída de lluvia

➔ Radiación solar

⋆   Estación meteorológica agrícola: mejorar el crecimiento y la producción

Conocer las condiciones ambientales es vital para garantizar altos rendimientos en la agricultura. Las tecnologías modernas utilizan sensores avanzados montados en la estación meteorológica agrícola que proporcionan un análisis en profundidad de las condiciones solares y del suelo. Necesitamos datos de temperatura, precipitaciones y luz solar que puedan afectar directamente el crecimiento de los cultivos. De manera similar, predecir las condiciones climáticas puede ayudar al sector agrícola a tomar las medidas necesarias para evitar la devastación de los cultivos. Una estación meteorológica agrícola consta de los siguientes sensores exclusivos, además de los sensores de la estación meteorológica general, que detectan las condiciones del viento, la atmósfera, el sol y la lluvia.:

● Sensor PAR

● Temperatura del suelo

● Humedad del suelo

● Dióxido de carbono

● pH del suelo

● Salinidad del suelo

● CE del suelo

⋆   Estación meteorológica del área escénica: experiencia y preparación para emergencias

Las áreas de difícil acceso tienen algunas de las vistas más pintorescas. Las estaciones meteorológicas de las zonas panorámicas desempeñan un papel vital a la hora de garantizar la seguridad de los turistas y preparar las medidas de emergencia necesarias. La gestión turística puede analizar las condiciones en función de los datos recibidos del campo. Puede mejorar la experiencia del turista brindándole la ventana ideal para una visita. Aquí están los sensores además de los sensores de la estación meteorológica general.:

●  Radiación ultravioleta

●  Temperatura del suelo

⋆   Estación de Monitoreo de Invernaderos: Control Integral

Teniendo en cuenta el ambiente controlado dentro del invernadero, los fabricantes incluyen sensores adicionales para monitorear el crecimiento y la producción de las plantas en la estación de monitoreo integral del invernadero. Analiza las condiciones climáticas dentro del invernadero para permitir un mejor control sobre el ambiente del invernadero.

➔ Temperatura, humedad y presión atmosférica

➔ Dióxido de carbono

➔ iluminancia

➔ Temperatura y humedad del suelo

➔ pH del suelo, salinidad y CE

➔ Sensor PAR

➔ Radiación solar

⋆   Estación meteorológica de generación de energía fotovoltaica

Como sugiere el nombre, es una estación meteorológica que no requiere alimentación externa. Puede utilizar células fotovoltaicas para generar electricidad para su funcionamiento. Podrán seguir enviando datos y su salud a través de diferentes medios de comunicación al titular. En función de su estado de salud, el propietario puede visitarlo y realizar el mantenimiento necesario si no funciona correctamente. Este tipo de estaciones meteorológicas son ideales para operaciones independientes a largo plazo. Los sensores adicionales, en comparación con las estaciones meteorológicas generales, son:

● Radiación solar

● Sensor de corriente Hall

● Sensor de voltaje de pasillo

● Temperatura del panel fotovoltaico

Comprensión de los parámetros de la estación meteorológica

Ahora que conocemos los parámetros que miden varias estaciones meteorológicas, podemos profundizar en los detalles de cada parámetro y su significado. Aquí tienes todos los parámetros que miden las estaciones meteorológicas:

✦   Parámetros de monitoreo del clima

➔  Velocidad y dirección del viento:  Estos son parámetros vitales en los cálculos de liberación de chimeneas industriales, pronósticos y de aviación. Miden la velocidad y dirección del viento y generan señales de salida utilizando motores y circuitos resistivos. 0-45 m/s es una capacidad típica de medición de la velocidad del viento de los dispositivos modernos.

➔  Temperatura atmosférica:  Se mide mediante dispositivos termoresistivos que cambian su resistencia y voltaje en función de la temperatura atmosférica. La capacidad de medición suele estar entre -40 y 60 °C. La temperatura es uno de los parámetros fundamentales para la medición del tiempo.

➔  Humedad atmosférica:  La humedad es un parámetro vital para predecir la formación de nubes y las precipitaciones en el tiempo. Los sensores de humedad presentan óxido metálico en el centro de dos electrodos, formando un condensador. Cuando cambia la humedad, la capacidad del óxido metálico cambia, lo que indica un cambio en la humedad.

➔  Presión atmosférica:  Medir la presión ayuda a predecir las condiciones climáticas. Los sensores de presión capacitivos de silicio son la opción más popular en sensores de estaciones meteorológicas. Utilizan una placa de metal flexible y fija con silicio en el medio; la capacidad del silicio cambia con la presión.

➔  Lluvia:  Un sensor de lluvia con cubeta basculante es un método de medición fiable. Dispone de un cubo de volumen fijo. La lluvia llena el cubo y lo vuelca. El número de puntas da la cantidad de lluvia. Es excelente para medir el efecto de la lluvia sobre la tierra.

➔  Radiación solar:  Medir la radiación solar ayuda a predecir la temperatura del suelo, las tasas de evaporación, el uso de agua de los cultivos y la contaminación del aire. El sensor de radiación solar utiliza un convertidor fotovoltaico simple para predecir los niveles de radiación.

✦   Parámetros de monitoreo agrícola

➔  Sensor PAR:  La radiación fotosintéticamente activa detecta el rango de luz que inicia la fotosíntesis en las plantas. Es vital para aplicaciones agrícolas donde se requiere una longitud de onda de luz entre 400 y 700 nm. Una estación meteorológica específica para aplicaciones agrícolas o estudios ecológicos cuenta con un sensor PAR.

➔  Temperatura y humedad del suelo:  Estos son parámetros vitales para monitorear en invernaderos y plantas. Un sensor de temperatura y humedad del suelo comprende sondas que penetran en el suelo. Los termistores y los sensores basados ​​en capacitancia proporcionan estos datos del suelo.

➔  Dióxido de carbono:  El CO2 es el sustento de las plantas y monitorear su nivel permite a los agricultores aumentar o disminuir la ventilación del invernadero de manera proactiva. Los sensores infrarrojos no dispersivos son populares en el monitoreo de dióxido de carbono. Utiliza una cámara de infrarrojos en un extremo y una combinación de filtro-detector en el otro.

➔  pH del suelo:  Un pH de 5,5 a 6,5 ​​es ideal para la mayoría de las plantas. En horticultura, controlar el pH del suelo mediante sondas enterradas bajo tierra por el propietario puede mejorar el rendimiento. Los monitores de pH tipo bolígrafo son los detectores de suelo más populares.

➔  Sensor de salinidad y CE del suelo:  La medición de la conductividad puede indicar directamente la salinidad del suelo. Una mayor salinidad significa que conduce más corriente. Se prefiere una salinidad baja para mejorar la germinación y el crecimiento de las plantas.

➔  Radiación ultravioleta:  Los rayos UV-B pueden impedir o retardar el crecimiento de las plantas. Monitorearlos para garantizar la salud de las plantas es vital. Los agricultores pueden tomar varias medidas para mantener niveles seguros para los cultivos.

✦   Parámetros de condición del sitio escénico

➔  Temperatura del suelo:  Un reciente Foro Económico Mundial  destaca cómo el turismo se está viendo afectado por el aumento de las temperaturas en los lugares turísticos. Encontrar el momento perfecto para el turismo puede implicar monitorear las temperaturas atmosféricas y del suelo, ya que afectan directamente la temperatura del cuerpo humano. 25-30°C es la temperatura ideal para caminar descalzo.

➔  iluminancia:  Las condiciones de iluminación pueden hacer que un sitio escénico se destaque. De manera similar, la contaminación lumínica puede alterar la vida silvestre y los ecosistemas. También es importante monitorear y mantener la iluminación en áreas donde el terreno irregular puede causar lesiones.

✦   Parámetros de monitoreo de estaciones meteorológicas autoalimentadas

➔  Sensor de corriente Hall:  Estos sensores pueden monitorear el estado de una celda fotovoltaica o de una batería y proporcionar estadísticas en vivo sin métodos invasivos.

➔  Sensor de voltaje de pasillo:   El voltaje es otra representación de la salud de la batería. Si la batería puede mantener su voltaje, 'se considera saludable. Estos sensores proporcionan el estado de la batería de las estaciones meteorológicas autoalimentadas.

➔  Temperatura del panel fotovoltaico:  La temperatura de un panel fotovoltaico puede afectar directamente a su potencia de salida. Monitorear la temperatura ayuda al propietario a comprender la potencia de salida del panel.

Director de trabajo de estaciones meteorológicas

El principio de funcionamiento de las estaciones meteorológicas depende principalmente del diseño del fabricante. Un enfoque de diseño típico implica sensores que generan señales analógicas, que se convierten en señales digitales mediante convertidores de analógico a digital (ADC). El microcontrolador o computadora dentro de las estaciones meteorológicas recopila los datos después de realizar cálculos, filtrarlos, formatearlos y almacenarlos.

Posteriormente, los datos se transfieren a la computadora de control central o base de datos mediante una red celular, enlace satelital o WiFi. Luego, la computadora central puede utilizar varios códigos y algoritmos para predecir el clima. O, en el caso de aplicaciones distintas al seguimiento meteorológico, puede proporcionar al sitio datos estadísticos para el usuario. Entonces, en un vistazo, las estaciones meteorológicas hacen lo siguiente:

● Recopilación de datos de sensores

● Conversión de datos analógicos a digitales

● Procesamiento de datos sin procesar

● Transmisión de datos al sistema central

● Análisis y observación de datos.

Inteligencia artificial y aprendizaje automático en la previsión meteorológica

El uso de códigos AI y ML está aumentando la precisión de los sistemas modernos de pronóstico del tiempo. En la investigación, los científicos pueden utilizar algoritmos de aprendizaje automático e inteligencia artificial para predecir las condiciones climáticas con precisión. Un buen ejemplo es GraphCast de Google . Puede predecir un pronóstico de 10 días por adelantado y compararlo con precisión con el antiguo Pronóstico de alta resolución (HRES) producido por el Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Medio Plazo (ECMWF).

Rika Sensor está especializado en  estación meteorológica profesional Durante más de 13 años, bienvenido a contactarnos para obtener más información sobre productos y contarnos su demanda, brindamos soluciones de monitoreo de acuicultura / clima / medio ambiente. 

FAQ

1  ¿Necesito una Estación Meteorológica para mi finca?

Proteger los cultivos contra enfermedades y plagas es fundamental. Las estaciones meteorológicas proporcionan información detallada sobre la temperatura, la humedad, las precipitaciones y características importantes del suelo que pueden ayudar a tomar medidas oportunas para enriquecer la germinación y el crecimiento de las plantas. La instalación de una estación meteorológica en su granja proporcionará datos valiosos disponibles las 24 horas del día, los 7 días de la semana, en comparación con las visitas físicas para el seguimiento.

2  ¿Cómo encontrar el clima perfecto para el turismo?

El mejor momento para visitar un lugar pintoresco depende de las condiciones climáticas como la humedad, la temperatura, la velocidad del viento y la iluminación. Los destinos populares tienen estaciones meteorológicas que proporcionan datos en vivo y predicciones de las condiciones en el sitio para visitas oficiales del gobierno o de los organizadores' páginas del sitio web. Gracias a la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, las predicciones meteorológicas modernas pueden tener una precisión de hasta 10 días.

3  ¿Cuál es el propósito de un sistema de estación meteorológica?

El propósito de la estación meteorológica es proporcionar estadísticas en vivo de las condiciones atmosféricas, del suelo y del equipo en tierra. Las estaciones meteorológicas cuentan con numerosos sensores, como temperatura, humedad, velocidad del viento, dirección del viento, precipitaciones, características del suelo, radiación solar, PAR (radiación fotosintéticamente activa) y varios otros sensores. Pueden ayudar en agricultura, carreteras, turismo, clima y otras aplicaciones.