由於大氣溫度與風的觀測在近地表會受到摩擦、地面溫度輻射與傳導的影響,降低觀測值區域代表性,因此透過將觀測儀器安裝在十米塔上,減少地表的影響。近地面觀測項目為溫度、濕度、雨量、大氣壓力、太陽輻射,風向風速的量測位於在10米塔頂。資料記錄頻率為每分鐘一筆。
即時觀測資料展示:https://obs.pblap.tw/10MLive24h.php
Ultrasonic Anemometer
YOUNG 91000
由都卜勒效應,透過量測聲音頻率的變化,可得知速度。由於儀器量測到的聲音頻率改變主要來自風的影響,藉由三角形三個頂點分別量測,即可換算成uv風(東西向與南北向的分量),並得知風向與風速。
Range: 0~70 m/s
Resolution: 0.01 m/s
Response Time: <0.25 seconds
YOUNG 05103
一般標準的風向風速觀測儀器,平衡的機身設計與尾翼,使得機頭能夠朝向風的來向,旋轉時藉由內部電阻的變化,可獲得不同的電壓藉此得知風向。另外透過螺旋槳的轉速變化,即可換算成風速。由於傳統的螺旋槳設計需一定的外力才會開始轉動,因此量測時需有1m/s的啟動風速,對於小的亂流擾動,可能會無法量測。另外,比起超音波快速的量測反應時間,機械式的機身轉動也讓風向的量測反應時間較長。優點是可承受較高的風速,最大量測風速為100m/s。
Setra Model 278
類似空盒氣壓計的觀測原理,大氣壓力變化會使盒子壓縮或膨脹,進而改變電容,透過量測電容變化即可得知壓力數值。
EPPLEY PSP (precision spectral pyranometer)用來量測由太陽發出的能量。主要量測波段範圍295-2800 nm。太陽輻射為大氣主要的能量來源,由於輻射的加熱不均而產生了風的流動,也影響了全球的天氣系統。另外,地球放出的長波輻射對於大氣也有顯著的影響,因此長波輻射計EPPLEY PIR (Precision Infrared Radiometer)用來量測由天空往下或是由地面往上發出的長波輻射量。波段量測範圍4-50 microns
大田計器 No.34-T(RA-1)
儀器解析度為0.5mm,承雨口徑200mm。雨水由承雨口集中後,經集雨漏斗、緩衝漏斗流入計量傾斗的斗杯。斗杯承載固定容量(質量)雨水後,造成斗杯自動傾倒,觸動磁簧開關產生一次脈衝訊號,累計觀測時間內的訊號次數,即可得知觀測期間內的降雨量。
不同的解析度適合在不同的觀測情境。例如大雨時,較大的解析度可降低雨量低估,較小的解析度則可在小雨時更容易被觸發量測到降雨。
傾斗式雨量筒內部結構
Campbell Sci. CR6
32-meter tower
大氣的變化並非只發生在地面,受到不同天氣系統影響,大氣垂直結構也會有不同反應,因此垂直上的氣象參數量測也很重要,透過32米塔將觀測儀器安裝在不同的高度即可提供邊界層內低層大氣的溫濕度與風向風速的變化。32米塔每4公尺以紅白色相間隔,觀測儀器架設的高度分別在4、8、16、24及32公尺,觀測項目為溫度、濕度、風向、風速及垂直速度,同時提供近地面大氣壓力的觀測。
Gill Propeller Anemometer
量測單軸的風速,在32米塔上用來測量垂直方向的風速變化,當風速越大,螺旋槳轉動越快,量測到的電壓就越大,當螺旋槳反轉時可輸出負的電壓。因此透過電壓的變化即可得知向上與向下的風速大小。垂直運動在大氣中對於系統的發展扮演重要的角色,但大氣的垂直運動觀測不易,因此32米塔的觀測對於低邊界層也提供了相當重要的資訊。
Ultrasonic Anemometer
YOUNG 91000
由都卜勒效應,透過量測聲音頻率的變化,可得知速度。由於儀器量測到的聲音頻率改變主要來自風的影響,藉由三角形三個頂點分別量測,即可換算成uv風(東西向與南北向的分量),並得知風向與風速。
Meteorological Automatic Weather Station
MAWS為簡易型的自動觀測氣象站,觀測與一般標準觀測類似,有溫度、濕度、壓力、風向、風速、雨量、太陽輻射及淨輻射,進階版另外有地溫與土壤濕度的量測。風速使用風杯風速計量測,風向風速計高度約為三公尺,增高版可至4公尺。溫濕度量測儀器為HMP155。雨量筒承雨口面積為200cm2,解析度為0.2mm。擁有方便展開收合的腳架、自帶太陽能供電與資料蒐集器,MAWS可方便攜帶至各種場地進行架設,並長期獨立觀測作業。透過4G無線模組的升級,更可即時回傳觀測資料,方便監控資料狀態。
Vaisala Weather Transmitter WXT536
WXT536為整合型氣象儀,觀測項目有溫度、濕度、風向、風速、氣壓及雨量,架設高度約兩公尺。風向風速觀測使用二維超音波風向風速計,雨量量測則使用Vaisala RAINCAP® 感應器,其觀測原理是透過雨滴落下動量撞擊所產生的壓電效應來推算雨滴質量再反推降雨強度,相較於傳統雨量筒,這樣的觀測方式大幅減少儀器所需的維護成本,並可整合至小型的氣象儀中,提供降雨的資訊。儀器透過數位訊號將資料傳遞給資料蒐集器,可藉由4G模組將觀測資料即時回傳。WXT536可同時外接溫度計、雨量筒、超音波測距儀、太陽輻射儀等4種儀器同時觀測,以符合各種不同的觀測情境需求。
Davis SKU 6464M
EKO MS-80 Pyranometer
Davis Wireless Vantage Pro2 Plus
無線自動氣象站,由於模組式的整合設計、資料無線傳輸、原廠提供接收展示軟體以及安裝架設方便,因此在許多機關學校皆有使用。同時也是GLOBE計畫指定使用之自動觀測氣象站。觀測項目包含溫度、濕度、雨量、風向、風速及氣壓,進階版有紫外線指數與太陽輻射量。架設高度約為兩公尺。風速風向計使用風杯風速計量測,傾斗式雨量計解析度為0.2mm。