気象 / 自動気象観測所（AWS）と気象計器
私たちがお手伝いできること
単一の研究用気象ステーションからメソスケール気象ネットワーク (メソネット) まで、Campbell Scientificの自動気象ステーションは、気候および境界層気象学の世界標準となっています。これらは、世界中の予報および監視システムに不可欠な要素です。正確な測定、低電力要件、および極端な気象条件での実証済みの信頼性により、当社の気象ステーションは、地球上のあらゆる場所のあらゆる種類の気象および気候監視に最適です。
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体系的観測資金調達ファシリティ (SOFF) イニシアチブの世界気象機関 (WMO) および世界基本観測ネットワーク (GBON) 標準に準拠した当社のソリューションの概要については、GBON-Compliant Observation Solutions page をご覧ください。
メソネットの概要、その価値、仕組みについては、「メソネットの基本」セクションをご覧ください。
カスタマイズシステム
当社が提供する標準システムに加え、カスタマイズ可能なシステムも多数あります。
詳細について： 自動気象観測所（AWS）と気象計器 システム
気象監視用データロガー
当社の気象ステーションは、センサを測定し、データを処理、保存、送信するプログラム可能なデータロガー (通常は CR1000 または CR3000) に基づいています。当社のデータロガーは、幅広い動作温度範囲、オンボード命令、プログラム可能な実行間隔、および一般的に使用されるセンサ用の十分な入力チャンネルを備えています。風ベクトル、湿球、ヒストグラム、および最大値または最小値のサンプルは、データロガー命令セットの標準です。ほとんどのセンサは、外部信号調整なしで直接測定できます。
データは通常、選択した単位 (例: 風速 (mph、m/s、ノット)) で表示および保存されます。測定レートとデータ記録間隔は個別にプログラム可能で、たとえば 1 分または 1 秒の測定から 15 分、1 時間、および 1 日のデータ値を計算できます。降雨量や突風などの条件付き出力も記録できます。プログラムはいつでも変更でき、さまざまなセンサ構成や新しいデータ処理要件に対応できます。必要に応じて、熱電対専用に設計されたモデルを含むマルチプレクサを使用してチャンネル容量を拡張できます。
気象センサ
当社のデータロガーではほぼすべての気象センサを測定できるため、ステーションを各サイトに合わせてカスタマイズできます。当社のステーションで使用される一般的なセンサには、次のものがありますが、これらに限定されません。
- 風速と風向
- 日射
- 温度 (空気、水、土壌)
- 相対湿度
- 降水量
- 積雪深
- 気圧
- 土壌水分
場所によっては、水文センサによって近くの川の水位などの追加測定が行われます。
データ回収
データ回収には複数の通信オプションがあり、同じネットワーク内で混在させることができます。通信オプションには、短距離、電話 (固定電話、音声合成、携帯電話)、無線周波数、マルチドロップ、衛星などがあります。オンサイトオプションには、ストレージモジュールとノートPCがあります。
ソフトウェア
当社の PC ベースのサポートソフトウェアは、プログラミングからデータ回収、データの表示と分析まで、気象監視プロセス全体を簡素化します。当社のソフトウェアは、ネットワークまたは単一のステーションからのデータ回収を自動的に管理します。堅牢なエラーチェックにより、データの整合性が確保されます。データをインターネットに投稿するお手伝いもできます。
気象ステーションの例
ドキュメント
ケーススタディ
概要 イラク農業省は、太陽光発電と衛星通信を備えた農業気象観測所の全国ネットワークを展開しました。これらの観測所は、農家、政府の計画担当者、研究者にオープンデータを提供し、エビデンスに基づく農業政策、作物管理、季節計画を支援しています。 地域特有の天気や気候の情報をオンラインで利用できるようにすることで、ネットワークは灌漑、作物保護、研究に関するより適切な判断を可能にし、最終的にはイラク全土での農業の回復力向上に貢献します。 このプロジェクトは、設置と試運転を管理したCampbell Scientific社の現地パートナーであるAl-Fakhar for Engineering Projects社と、ネットワークを運用し農家や研究者とデータを共有するエンドユーザーであるイラク農業気象センターと共同で実施されました。 課題 イラクの農業はいくつかの制約に直面しています。 地方では電力と接続性が不安定で、継続的なデータ収集が困難です。 農家は、灌漑や作物保護を実際の畑の状況に合わせて調整するための、タイムリーで地域的な気象情報を欠いていることがよくあります。 政策立案者や研究者は、季節変動を追跡し、研究試験を検証し、農業普及プログラムを導くために、正確な比較データを必要としています。 信頼できる測定がなければ、決定は推測に基づいて行われることが多くなり、効率が低下し、気候変動に対する脆弱性が高まります。 解決策 Campbell Scientific は、以下のセンサーを搭載した農業気象監視ステーションを供給しました。 蒸発散量（ET）と熱集合を含む気温と湿度 風速と風向 日射 降雨 土壌温度 気圧 各ステーションは太陽光発電で稼働し、衛星テレメトリ（TX ユニット、GNSS アンテナ、充電レギュレータ、バッテリー）が装備されているため、遠隔地や電力網が不安定な場所でも継続的な運用が保証されます。 このネットワークは継続的に気象と土壌の状態を測定し、そのデータを農作物に関する勧告に変換し、www.agromet.gov.iqを通じて農家にその勧告を配信します。 オープンデータ、実践的な影響 オープンデータは、灌漑スケジュールを実際の降雨量やETパターンに合わせたり、風速が低く湿度が適切な時間帯に散布時期を選定したり、影響を受けやすい作物の生育期における高温や低温の状況をモニタリングしたりすることで、農業に実用的なインパクトをもたらすために活用できます。また、データは現地のエビデンスに基づいて圃場試験や普及指導を検証するのにも役立ち、推奨事項が正確かつ実行可能なものとなります。 ネットワークがすでに変化をもたらしている場所 この農業気象学ネットワークがすでに効果を上げている例をいくつか紹介します。 アル・ミシュカブ稲研究ステーションは、水を効率的に利用した稲作と種子の増殖を支援しています。 保護地域であるアル・マダーン苗圃と森林では、林業と砂漠化防止のための微気候の監視が可能です。 アル・シャトラ実証農場は、農業普及および研修プログラムのためのリアルタイムの観察を提供します。 次のステップ このネットワークの計画には、農業研究機関と協力して気候速報をエクスポートすることでネットワークの範囲を拡大することが含まれ、これによりイラク全土の農業コミュニティへの農業気象データの応用がさらに強化されることになる。...続きを読む
概要 南アフリカのフリーステイト大学（UFS）の土壌・作物・気候科学科は、長年にわたり最先端の農業気象学研究と研修の中心地として機能してきました。Campbell Scientific サウスアフリカとの長年にわたる協力関係により、UFSの学生は世界最高水準の機器、技術指導、そして実践的なデータ収集スキルを習得することができます。このパートナーシップは、環境科学分野における学生の研究と専門職への準備をさらに向上させ続けています。 2024年、最終学年のアブドゥル・ングカムさんは、UFSメインキャンパスにおける屋外温熱快適性（OTC）に焦点を当てた優等生プロジェクトで、傑出した研究者として頭角を現しました。彼は、モバイルセンシング、フィールドワーク、気候適応ソリューションを統合した革新的な研究が評価され、キャンベル科学賞最優秀農業気象学学生賞を受賞しました。 課題 地球温暖化に伴い、都市環境、特に植生が少なくコンクリートの被覆率が高い都市では、熱ストレスが増加しています。大学キャンパスも例外ではありません。アブドゥル氏の研究は、UFSのメインキャンパスの屋外空間が、特に高温期に人間の温熱快適性にどのような影響を与えるかを明らかにすることに焦点を当てていました。 主な課題は次のとおりです。 さまざまな地表タイプや陰影領域にわたる動的な微気候データの欠如 モバイルでコスト効率の高い方法でリアルタイムの快適性指標を評価することが難しい キャンパス設計を通じて熱中症を軽減するための地域的な推奨事項の必要性 解決策 アブドゥルは、Campbell Scientific社の高度な計測機器と、上司のウェルデマイケル・テスフフニー博士、技術者のノジンダバ・ラデベ氏の指導の下、カスタムメイドの微気候評価ローバーを設計・構築しました。この移動型フィールドプラットフォームにより、キャンパス内の様々なゾーンでリアルタイムの環境データ収集が可能になりました。 含まれる計器類: CS500 温度・相対湿度プローブ（正確な空気温度・湿度測定用） CR3000 計測・制御データロガーは、LoggerNet ソフトウェアを使用して管理され、集中的なデータロギングを実現します。 歩行者レベルの風速を測定するための風速計 Kipp & Zonen 太陽放射および地表放射用ネット放射計 舗装や芝生などの表面温度を評価するための熱電対。 キャンパス内の6か所で日陰、半日陰、そして完全に日当たりの良い場所で測定が行われました。データは複数の温熱快適性指標の算出に使用されました。 平均放射温度（MRT） 予測平均投票数（PMV） 湿度指数 不満足率（PPD）の予測......続きを読む
概要 地球上で最も過酷で住みにくい環境の一つであるUAEのエンプティ・クォーター砂漠の中心部において、エミレーツ・テック（ETech）は画期的な環境研究の実現に極めて重要な役割を果たしました。2022年夏に開始された風力砂実験（WISE）フェーズ1は、乾燥気候における風成作用に関する科学的理解を深めることを目指しています。WISE実験は、UAEのハリーファ大学と連邦原子力規制庁（FANR）の支援を受けています。ETechは、この研究を可能にした環境モニタリングシステムの設計、導入、保守を行う技術パートナーとして選ばれました。 課題 WISE プロジェクトは、ルブアルハリ砂漠 (空の四分の一) の奥深くに位置しており、次のような環境で知られています。 極限の状況- 日中の灼熱の気温、移動する砂丘、強力な砂嵐、そして強烈な太陽放射 科学的複雑さ- 気象、土壌、エアロゾルパラメータの継続的かつ高解像度の測定の必要性 遠隔展開- 機器の故障に対する余裕がほとんどなく、メンテナンスのためのアクセスも限られている プロジェクトの成功は、自然環境に耐え、継続的に高品質のデータを提供できる、堅牢で信頼性の高い計測機器を維持することにかかっていました。 解決策 プロジェクトの厳しい要求を満たすために、ETech は、過酷な環境で実証済みのパフォーマンスを理由に選ばれた Campbell Scientific の計測機器スイートに基づくターンキー監視システムを設計し、導入しました。 提供され使用された主な機器は次のとおりです。 システムのデータ収集と制御のバックボーンとなる2台のCR1000X計測制御データロガー 砂漠の奥深くから遠隔データ伝送を可能にしたCELL215セルラーモジュール1台 大気の電界状態を監視するために使用されたCS110電界計センサー1台 複数の観測所で風速と風向を測定した5台のWindSonic1超音波風速計 詳細な風の乱れの測定を提供するCSAT3B 3Dソニック風速計1台 周囲温度と表面温度を正確に監視する6つの107温度プローブ......続きを読む
概要 世界的な気象協力の画期的な出来事として、ルワンダは体系的観測資金ファシリティ（SOFF）イニシアチブを通じて資金提供される地球基本観測ネットワーク（GBON）の入札を発行し、授与した最初の国となりました。 Campbell Scientificは、ルワンダ気象庁と協力し、重要な地上気象観測所 3 か所を GBON 準拠の計測機器でアップグレードし、専門家の技術トレーニングを提供することで、この最初の導入の成功に重要な役割を果たしたことを誇りに思っています。 ルワンダは東アフリカの地理的に重要な位置を占めており、多様な微気候と地形により、地域および世界の気象データ システムに貴重な貢献をしています。 SOFFの支援により、ルワンダは350万米ドルの助成金を確保し、地上観測所3か所の改修と、同国初の高層気象観測所（ラジオゾンデ観測所）の設置を行いました。これは、GBON基準を満たすための継続的な取り組みの一環であり、同国が高品質な気象・気候データを国際社会と共有することを可能にします。これは、SOFFの資金提供を受けた世界初のプロジェクトとなります。 レジリエンスとグローバル統合のための協力 このプロジェクトは、SOFF、国連開発計画（UNDP）、フィンランド気象研究所、世界気象機関（WMO）が支援する広範な協力の一環です。また、オランダ政府が支援し、赤十字・赤新月社気候センターなどと連携して東アフリカ全域で実施されている「気候変動対策の中心に水」イニシアチブにも合致しています。 ルワンダのアップグレードされたネットワークによって収集される改善された観測データは、世界の数値気象予報システムに直接役立ち、地域的および国際的な早期警報サービスと気候耐性戦略に貢献します。 私たちの役割 ルワンダの気象観測の継続的な発展を支援するため、Campbell Scientificはルワンダ気象庁と提携し、主要な地上気象観測所3か所の改修を行いました。当社は、最先端の気象観測機器、データロギングシステムを提供し、また、気象庁職員との共同能力開発セッションを実施することで、現地の専門知識をさらに強化しました。 提供される機器により、GBON 基準を満たす信頼性が高く、自動化された正確な環境モニタリングが保証されます。: Campbell Scientific CR1000Xe 計測・制御データロガー（CELL215 セルラーモジュール搭載） 信頼性の高いデータ収集とリモート伝送......続きを読む
2019年、Campbell Scientificは、国連開発計画（UNDP）の入札を通じて支援を受け、マラウイ気候変動気象局と共同で重要なプロジェクトに着手しました。この取り組みは、マラウイ全土に37の自動気象観測所（AWS）とセンサーを設置し、堅牢な全球基本観測ネットワーク（GBON）対応システムを構築することを目標としていました。主な目的は、マラウイの気象観測能力を強化すること、データの高可用性を確保すること、数値気象予報（NWP）モデルで使用するためにネットワークデータを世界気象機関（WMO）の地球規模通信システム（GTS）とWMO情報システム（WIS）2.0に確実に送信することの3つでした。 要件を満たす プロジェクトのデータ伝送コンポーネントでは、GTS 経由で地表総観観測 (SYNOP) メッセージを 1 時間ごとに伝送する必要がありました。プロジェクトの実施中および WMO とのやり取りを通じて、気象データ表現のためのバイナリ ユニバーサル形式 (BUFR) メッセージを WMO の新しい WIS......続きを読む
熱帯火山島は生物多様性のホットスポットであり、そのクリティカルゾーン（CZ）に関する研究は依然として不十分です。極端な気候現象（サイクロン）を伴うこのような急峻な地形環境では、監視機器の設置と維持管理が非常に困難です。熱帯火山地域にはいくつかのCZ観測所（CZO）が設置されていますが、水調節、生物多様性、そして健全な生態系の維持に不可欠な、流域規模の熱帯山地雲霧林（TMCF）を含む観測所は一つもありません。 このケーススタディでは、ERORUN-STAFOR 観測所（新たにレユニオン危機地帯観測所 (OZC-R) と命名）のデータセットを紹介します。この観測所は、フランスの CRZ : Research and Applicationネットワーク(OZCAR、www.ozcar-ri.org )内に TMCF を統合した最初の観測所です。 この共同観測所は、レユニオン島北部、リヴィエール・デ・プリュイ（降雨川）の45.0 km²（17.375 mi²）の流域に位置し、この流域にはレユニオン島で最もよく保存されている自然生息地の一つであるプレンヌ・デ・フージェールのTMCF（熱帯降雨林）が位置しています。モニタリングとデータ収集は、地元のパートナーの支援を受けて2014年に開始され、その後も継続的に機器の改良が行われました。 この観測所は、流域スケールおよびその周辺地域において、流域の上流、中流、下流をカバーする10の観測所から構成されています。これらの観測所は、連続（センサー）または定期（サンプリング）モニタリングを通じて、合計48の異なる変数を記録します。データセットは、以下の項目に関連する連続時系列変数で構成されています。 気象 – 降水量、気温、相対湿度、風速と風向、正味放射量、大気圧、雲水フラックス、日射量、葉の濡れ具合、土壌温度 水文学......続きを読む
概要 2019 年 5 月、ザンビア政府は世界銀行の資金援助による気候適応水・エネルギーインフラプログラム (CAWEP) プロジェクトに着手しました。このプロジェクトの重要な側面の 1 つは、気候と水文気象データを活用して気候変動に対するレジリエンスを構築する国の能力を強化することです。ザンビアの地理的および気候的多様性には、国民の天気予報と気候レジリエンスを強化するための包括的で信頼性の高い気象ネットワークが必要です。 課題 CAWEP が発足する前、ザンビアの気象ネットワークは手動と自動の気象観測所が混在しており、カバー範囲は全国的に不均一でした。同国は気候変動に対して脆弱であるため、この限られたネットワークでは気象予測の精度が妨げられ、農業からインフラ開発までさまざまな分野に悪影響を及ぼしていました。 解決策 これらの課題に対処するため、Campbell Scientificは、ザンビア全土に 120 基の自動気象観測所 (AWS) を供給し設置する任務を委託されました。この事業の範囲は広範かつ要求が厳しく、綿密な計画と実行が必要でした。信頼性、耐久性、操作のシンプルさで定評のある当社の気象観測所は、この役割に最適でした。MQTT 機能を備えた当社の......続きを読む
概要 ショーヴェ＝ポンダルク洞窟とアヴァンドルニャック洞窟には、芸術的、技術的に類まれな美しさを誇る先史時代の宝物が眠っています。洞窟を飾る絵画や彫刻は 360 世紀も前のもので、現在知られている遺跡の中でも最古の部類に入ります。これらの洞窟の並外れた重要性から、ユネスコの世界遺産に登録されました。1994 年に発見されてすぐに、洞窟の自然環境を保護し、訪問や研究による影響を最小限に抑えるための予防保全措置が講じられました。保存を確実にするためには、微気候パラメータの制御が不可欠であり、高精度の気象監視が必要です。 解決策 Campbell Scientific は、これらの複雑な課題に対応する完全なソリューションを提供しました。ショーヴェ ポン ダルク洞窟とアヴァン ドルニャック洞窟にはセンサー システムが設置され、CR3000 計測および制御データロガーを使用して温度、気圧、CO2 などのパラメーターを測定しました。地上では、降雨量、温度、気圧などの屋外パラメーターを測定するために CR1000 計測および制御データロガーが設置されました。さらに、CR3000 と同じセンサーを備えた同一のミラー......続きを読む
よくある質問
自動気象観測所（AWS）と気象計器に関するよくある質問の数： 1
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当社は、Hunter 社向けに気象ステーションを製造しており、同社の灌漑ソフトウェアおよび制御パッケージの一部と統合されています。Hunter システムに固有の雨水遮断機能および灌漑制御の詳細については、Hunter 社の販売代理店にお問い合わせください。
インテグレーターとコンサルタント
以下は、弊社製品に関する専門知識を開発し、 自動気象観測所（aws）と気象計器 アプリケーションに関するコンサルティング、インストール、およびその他のサービスを提供している企業の一覧です。
- GroundWork Renewables, Inc.
- Western Weather Group, Inc.
- Sonoma Technology, Inc.
- COFAS
- Weston Solutions, Inc.
- Trinity Consultants
- Technical Monitoring Services Incorporated (TMSI)
- Environmental Engineering & Measurement Services
- Providence
- Geonor, Inc.
- Geo-Watersheds Scientific
- Adams Environmental Systems, Inc.
- Hydrogage, Inc.
- OneRain
- Dynamax, Inc.
- Intermountain Environmental
- RESPEC
- Intermodal Services Co. W.L.L.
- Dustin Engineers LLC
- ClimaTEQ, LLC
- ProfEC Ventus GmbH
- Delta Tech d.o.o.
- PowerWise SOLAR
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