科學(xué)家利用3D打印技術(shù)造低成本氣象站

美國(guó)科學(xué)家成功在贊比亞安裝了第一批低成本氣象站它們的主要部件由3D打印機(jī)打印制作旨在為發(fā)展中國(guó)家提供更加精準(zhǔn)的氣象觀測(cè)信息幫助他們防災(zāi)減災(zāi)

第一批安裝在贊比亞的5個(gè)3D打印氣象站已經(jīng)開(kāi)始觀測(cè)和傳輸氣溫降雨量風(fēng)力和其他氣象信息其中三個(gè)氣象站被安裝在無(wú)線(xiàn)電臺(tái)附近方便當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)隨時(shí)收到氣象播報(bào)信息一個(gè)安裝在鄉(xiāng)村醫(yī)院還有一個(gè)安裝在氣象局總部

在當(dāng)?shù)貧庀髮?zhuān)家收到3D打印氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí)美國(guó)國(guó)家大氣研究中心（NCAR）也將通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)收到觀測(cè)數(shù)據(jù)

當(dāng)所有氣象站安裝完畢后美國(guó)氣象科學(xué)家將利用NCAR的新一代中尺度數(shù)值天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)WRF為贊比亞建設(shè)一個(gè)1到3天的天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)該系統(tǒng)最終將移交給贊比亞氣象局而該局將借此制作當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)

這樣一個(gè)功能齊全的3D打印氣象站僅需花費(fèi)300美元（約合人民幣1976元）最方便的是一旦氣象站的部件在野外受損或是當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)想換一個(gè)新的風(fēng)向計(jì)風(fēng)力計(jì)完全可以再打印一個(gè)出來(lái)輕松替換

與很多發(fā)展中國(guó)家一樣贊比亞缺乏較為精細(xì)的天氣預(yù)報(bào)主要的原因之一是缺乏氣象站

非洲地區(qū)氣象站的密度比世界氣象組織（WMO）的推薦密度低7倍因?yàn)榇罱ㄒ粋€(gè)觀測(cè)站網(wǎng)的價(jià)格對(duì)這些地區(qū)來(lái)說(shuō)高得離譜一個(gè)商業(yè)氣象站的建設(shè)維護(hù)和維修費(fèi)用加起來(lái)平均需要1萬(wàn)到兩萬(wàn)美元

為了滿(mǎn)足這種需求NCAR和美國(guó)大學(xué)大氣研究聯(lián)盟（UCAR）科學(xué)家多年來(lái)致力于在滿(mǎn)足發(fā)展中國(guó)家需求的基礎(chǔ)上降低氣象站的建設(shè)和維修成本在美國(guó)國(guó)際開(kāi)發(fā)署對(duì)外災(zāi)害援助辦公室和美國(guó)國(guó)家氣象局的資助下3D打印氣象站應(yīng)運(yùn)而生

3D打印氣象站的主要部件材質(zhì)為塑料由3D打印機(jī)打印制作專(zhuān)為安裝地定制設(shè)計(jì)除此之外3D打印氣象站還配有傳感器和一款最基本的信用卡大小的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)

據(jù)了解當(dāng)?shù)貧庀缶謱⒃诮衲晖硇r(shí)候接管這個(gè)項(xiàng)目最終目標(biāo)是在贊比亞建設(shè)一個(gè)由100個(gè)3D打印氣象站組成的氣象觀測(cè)網(wǎng)因此贊比亞氣象部門(mén)將擁有3D打印機(jī)打印材料并通過(guò)培訓(xùn)獲得維護(hù)和升級(jí)這一觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)

3D打印氣象站的觀測(cè)數(shù)據(jù)和最終的預(yù)報(bào)結(jié)果將幫助當(dāng)?shù)剞r(nóng)民決定播種和施肥的時(shí)間也在社區(qū)居民面臨洪水及其他潛在災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)時(shí)提供預(yù)警美國(guó)國(guó)際開(kāi)發(fā)署水文氣象學(xué)家托卡（Tokar）表示事實(shí)證明3D打印技術(shù)能幫助我們拯救生命這些氣象站還有助于提升發(fā)展中國(guó)家的氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)能力從而減輕災(zāi)害對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響

該項(xiàng)目在贊比亞正式結(jié)束后將在其他需要增加氣象站的國(guó)家比如非洲或加勒比地區(qū)的一些國(guó)家繼續(xù)推廣除了提升當(dāng)?shù)仡A(yù)報(bào)能力這些增加的觀測(cè)設(shè)施最終將促進(jìn)全球天氣預(yù)報(bào)能力提升

該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人庫(kù)希拉（Kucera）表示已經(jīng)有很多國(guó)家對(duì)這項(xiàng)技術(shù)感興趣而這就是投資最好的回報(bào)