地域ごとの洞察から世界基準まで：自分に合った気象観測所の選び方

気象や環境観測においては、単一の気象観測所の規模ではあらゆるシナリオに対応できません。単一の研究拠点を運営する場合でも、地域ネットワークに拡大する場合でも、あるいは全国規模の気象観測ネットワークを管理する場合でも、適切なタイプの気象観測所を選択することが大きな違いを生みます。

Campbell Scientificでは、コンパクトなIoT（モノのインターネット）ステーションから、世界気象機関（WMO）の各国気象サービスガイドラインに準拠した本格的なステーションまで、幅広いレベルのシステムを設計しています。しかし、どのレベルがお客様にとって最適なのか、どのように判断すればよいのでしょうか？この記事では、Campbell Scientificの自動気象ステーション（AWS）の3つの主要なレベルについて解説し、お客様の測定ニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。

1. IoTベース
2. スケーラブル
3. 大規模展開に適した研究グレード

プロジェクトに適したステーションのサイズを見つける

モニタリングのニーズはそれぞれ異なります。プロジェクトによっては、小型観測所を用いて少数の地点で迅速かつ低コストで洞察を得ることが求められる一方、国または世界規模の観測ネットワークに供給するために、継続的な研究レベルのデータが必要となる場合もあります。

適切なシステムを選択するには、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。

• 測定の忠実度:観察にはどの程度の精度と信頼性が必要ですか?
• スケーラビリティ:これはスタンドアロン ステーションですか、それとも成長中のネットワークの一部ですか?
• 基準とコンプライアンス:データは科学的研究や運用予測および早期警告に使用されますか?
• 接続性:どのような通信方法が利用可能ですか? 携帯電話、衛星、イーサネット、あるいはその他でしょうか?
• コストと生涯価値:ハードウェアだけでなく、メンテナンス、キャリブレーション、データ管理にかかる予算はいくらですか?

これらの質問を念頭に置いて、さまざまな目的のための Campbell Scientific 気象ステーションの 3 つの例を詳しく見てみましょう。

Tier 1: IoTベースの気象ステーション｜スマート、シンプル、そして俊敏

複雑な設定なしで信頼性の高いデータが必要な場合は、IoT対応の気象ステーションが賢明な出発点です。これらのコンパクトで費用対効果の高いシステムは、Campbell Scientificの堅牢なセンサーと、シンプルなプラグアンドプレイのストレージおよび接続性を備えており、正確なローカルデータをCampbellCloud™ダッシュボードに直接提供します。

シングルセンサー向け Aspen™10 IoT エッジデバイス はコンパクトで導入も簡単です。ソーラーパネルを内蔵しているため、別途電源を用意する必要がなく、10分以内にセットアップしてCampbellCloudに接続できます。コーディングは不要です。 ClimaVue™50 G2 などの互換性のあるSDI-12気象センサーを接続するだけで、IoTに関するWikipediaのページを読むよりも短い時間で、あらゆる気象データを簡単に入手できます。

シングルセンサー向け Aspen 10 IoT エッジデバイス

これらのステーションは次のような場合に最適です。

• 既存のネットワークの空白を埋める
• スマートシティ
• 大規模な気象観測所には適さない場所からの超ローカル気象データ
• 教育または研究プロジェクト
• パイロット監視サイトまたは短期展開

なぜ機能するのか:

• 手頃な価格で迅速に導入可能:インストールが簡単なので、数分以内にデータの収集を開始できます。
• クラウド対応:統合された通信プロトコルにより、CampbellCloud に直接接続してデータの視覚化と操作が可能になります。
• 低価格:技術的な知識は必要なく、低価格でコンパクトかつ強力なパッケージである IoT ステーションは、データが最も必要な場所に迅速に導入するのに最適です。

考慮すべき事項:

• これらのステーションには、本格的な AWS またはメソネット システムと比較すると、センサー スイートが限られています。
• タワーの高さが低いと、風関連の測定に影響する可能性があります。
• これらのステーションは、WMO または全球基本観測ネットワーク (GBON) に準拠することを目的としたものではありません。

ベースライン気象データを収集したり、微気候を監視したり、スケールアップする前に新しいサイトを検証したりする場合は、これが適切な層になる可能性があります。

Tier 2: スケーラブルな自動気象ステーション（AWS） | 信頼できる主力製品

上位層に進むと、AWS は、複数のサイトを管理したり、高品質の長期データを必要とする組織に、より高度でスケーラブルなソリューションを提供します。

WxPRO™ 研究グレードエントリーレベル気象ステーション

数十年にわたり様々な形式で運用されてきたこれらのシステムは、多くの地域気象ネットワークや環境観測機関の基盤となっています。堅牢で柔軟な構成を備え、Campbell Scientificの定評あるデータロガーを基盤として構築されたこれらのステーションは、専用センサーによって測定される必要な測定パラメータをすべて柔軟に追加できます。

これらのステーションは次のような場合に最適です。

• 地域環境ネットワーク
• 研究機関および大学
•  堅牢な耐久性が求められる長期の設置( エベレスト や アコンカグアの山頂など)
• 農業気象測定のニーズ
• 広大な地域を管理する産業事業または公共事業

なぜ機能するのか:

• プロフェッショナルグレードのセンサー:堅牢な校正サポートを備えた、正確で研究品質の測定
• ネットワークのスケーラビリティ: CampbellCloud などの統合データプラットフォームを介して管理される複数の AWS ユニット
• 柔軟なコミュニケーション:ニーズに合わせて最適な通信オプションを複数選択できます
• 長寿命:実証済みの耐久性と最小限のメンテナンスの必要性

考慮すべき事項:

• IoT導入よりも初期投資額が高い
• インストール計画とある程度の技術的ノウハウが必要になる場合があります (弊社のトレーニング コースとインストール チームがサポートいたします)。
• 完全な WMO/GBON 仕様を満たさない可能性があります (構成によって異なります)

コスト、精度、データアクセス性のバランスが取れた、信頼性が高くスケーラブルなネットワークを実現することが目標である場合、AWS 層は理想的な中間地点です。

Tier 3: 完全な研究グレード、メソネットスタイルのシステム | 大規模ネットワーク向け

最上位層は、国や世界のデータ システムを伝播する気象ネットワークのベンチマークである、WMO 準拠のメソネット スタイルのシステムを備えています。

これらのシステムは、 WMO および GBON の基準を満たすか上回り、気候モデル、早期警報システム、公共の気象サービスに情報を提供する長期的な研究レベルの観測を提供します。

ClimaPRO™ および MeteoPRO™ 気象ステーションは、全国的な気象監視ネットワークに最適です。主力製品である CR1000Xe 計測・制御データロガー を中心に構築されたこれらのステーションは、耐久性と信頼性に優れた設計で、世界クラスのセンサーを組み合わせ、重要な気象パラメータを計測・記録することで、継続的なデータフローを確保します。

こうしたタイプの観測所は、ルワンダで初めて実施された体系的観測資金ファシリティ（SOFF）資金による GBON 入札を含め、世界中の国立気象サービスによって設置されています。

ルワンダの自動気象観測所

これらのステーションは次のような場合に最適です。

• 国立気象水文サービス（NMHS）
• 気候監視と大規模早期警報システム
• 研究コンソーシアムとグローバルネットワーク
• 長期的な環境ベースライン

なぜ機能するのか:

• 標準準拠の計測機器:風、温度、湿度、降水量、放射線、気圧を含むWMO準拠のセンサー一式
• 堅牢なインフラストラクチャ:あらゆる環境に対応するエンジニアリングされたタワー、電力システム、通信ソリューション
• WMO情報システム2.0（WIS 2.0）との統合：世界の気象システムとのシームレスなデータ交換

考慮すべき事項:

• 初期資本と継続的なメンテナンスコストが高い
• 熟練した技術者が必要（現従業員または契約社員、例えばキャンベルサイエンティフィックなど）
• 多くの気象パラメータの最高品質測定を必要とする国家レベルの施設には理想的ですが、小規模な運用のニーズを超える可能性があります。

ミッションに国家規模の天気予報や気候サービスが含まれる場合は、この層を検討してください。

あなたのニーズに最も適したティアはどれですか?

以下に、決定を下す際の参考となる簡単な比較を示します。

すべての階層にわたるベストプラクティス

どのティアを選択する場合でも、いくつかの基本事項が常に適用されます。

• 設置場所の選定は重要です。障害物を避け、適切な配置を確保し、選択したセンサーに適したタワーの高さを維持してください。
• メンテナンスは不可欠です。センサーのキャリブレーション（または当社へのご依頼）、マウントの点検、データの検証を定期的に実施してください。
• データ管理は重要です。最初から信頼性の高いデータ取得、品質管理、アーカイブを計画しましょう。

一つのステーションから全国へ

IoT ベースの単一ステーションから WMO 準拠の国家気象監視ネットワークまで、Campbell Scientific はお客様のミッションに合わせて拡張できる幅広い気象監視ソリューションを提供します。

地域社会の局地的な洪水回避を支援する場合でも、地域の気候への影響に関する研究を支援する場合でも、あるいは世界的な気象ネットワークに貢献する場合でも、Campbell Scientificの気象ステーションは、お客様のニーズに合わせて設計されています。データの品質と信頼性においては、最高のものだけが求められます。

さらに詳しく知りたいですか?

アプリケーションについてご相談いただくには、Campbell Scientific のスペシャリストにご相談ください。また、当社の製品層についてもご確認ください。

• Campbell Scientific IoT 気象ステーション
• 自動気象ステーション (AWS)
• 研究レベルのメソネットスタイルのソリューション

Credits: Main photo is used with permission and was created by Pablo Betancourt.