科學家們在贊比亞安裝了五座3D打印低成本氣象站

據(jù)南極熊了解到，日前，科學家們已經(jīng)在贊比亞安裝了第一批5座低成本的氣象站，以向當?shù)氐霓r(nóng)民和其它居民提供急需的溫度、降雨、風等氣象信息，這些氣象信息和在此之上的預測可以幫助當?shù)剞r(nóng)民決定何時種植農(nóng)作物、何時施肥，同時也可以預警洪水和其它可能的災(zāi)害。

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）及其管理實體大氣研究大學聯(lián)盟（UCAR）的氣象專家們。

新安裝在贊比亞Chikankata生物醫(yī)學科學學院附近的一個氣象站，左邊是特制的雨量計（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；另外一個水平放置的柱體里面則安裝著一個單板計算機，其頂部是風向標 （左）、太陽能光傳感器（中）和三杯風速計（右），該氣象站由一塊太陽能電池板和一個備用電池供電。

科學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)機構(gòu)的資助。

“在這里3D打印技術(shù)將幫助拯救生命�！盇ID的水文氣象學家Sezin Tokar說：“它們不僅能夠為這些國家提供更加準確地監(jiān)視與天氣有關(guān)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)濟影響�！�

與許多發(fā)展中國家一樣，贊比亞并沒有詳細預測天氣的能力，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準的1/8不到。對于發(fā)展中國家來說，構(gòu)建一個氣象預報網(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，更不要說日常維護和更換損壞零部件的費用了。

為了解決這一問題，UCAR和NCAR的科學家們經(jīng)過多年開發(fā)終于拿出了一種既便宜又容易修復，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打印機制造，而且使用了市場上現(xiàn)成的傳感器，以及為學生開發(fā)的信用卡大小的基本計算機。

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�！拔覀兊哪康氖鞘惯@一切盡可能的方便，它是完全作為一個開放源代碼項目來設(shè)計的。”該項目的共同負責人之一Martin Steinson說。

通過與贊比亞的氣象部門和其他機構(gòu)合作，該項目團隊在今年早些時候安裝了第一批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?shù)夭�報信息，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。

該國氣象部門將在今年晚些時候接管這一項目，其目標是在贊比亞各地建成一個由100座氣象站組成的網(wǎng)絡(luò)。他們還將擁有3D打印機、材料，并接受相關(guān)培訓，以維持或升級該網(wǎng)絡(luò)。

目前，當?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，這些數(shù)據(jù)還會通過無線網(wǎng)絡(luò)中實時傳送給NCAR。在所有氣象站都安裝完畢之后，科學家們將使用NCAR的氣象研究和預測（WRF）計算機模型為贊比亞開發(fā)一個1到3天的區(qū)域天氣預測系統(tǒng)。該預測系統(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)害的預警。

該系統(tǒng)最終將被轉(zhuǎn)交給贊比亞氣象部門以進行天氣預測。