研究人員測試為發展中國家設計的3D打印氣象站 - 彭博社

路透社/達林·扎米特·盧皮對於贊比亞農村的農民來説，知道何時下雨以及該地區何時預計會遭遇持續乾旱至關重要。天氣預報有助於決定，例如，種植多少作物以及什麼類型——玉米，贊比亞的主食，需要大量水，或者豆類，一種更具韌性的作物，可以抵禦不穩定的天氣。

然而，在發展中國家，可靠的天氣預報很難獲得，部分原因是氣象站稀少。“發展中國家的天氣服務通常在政府中處於資源或任何關注的底層，”美國國際開發署（USAID）的水文氣象學家塞津·託卡爾説。

彭博社城市實驗室對於租户來説，人工智能驅動的篩選可能成為住房的新障礙高盛測試傢俱銷售商Wayfair的債務需求新澤西-紐約市通勤者在最新的交通混亂中被困在公交車和火車上在創紀錄的炎熱夏季之後，呼籲空調強制規定的壓力增加特別是非洲國家，平均而言，地面氣象站數量是世界氣象組織推薦數量的八分之一。許多現有的氣象站正在老化，需要更換，這很昂貴。僅一個氣象站就可能讓政府花費至少10,000到20,000美元——這還不包括維護費用。

“目標是讓他們自己動手。”因此，在過去三年裏， 大氣研究大學公司的研究人員一直在尋找更便宜、功能性強的替代方案——他們轉向了3D打印技術。在美國國際開發署的資助下，團隊最近在贊比亞安裝了五個3D打印的氣象站，並正在與贊比亞氣象部門進行機器的試點測試。

贊比亞氣象部門目前依賴不到一百個氣象站來預測天氣，UCAR的機械工程師、項目的共同負責人馬丁·斯坦森説。這意味着並不是每個地區都有覆蓋。

他補充説，這個項目是他已故的同事凱利·斯龐伯格的創意，凱利曾在非洲安裝氣象站。“他使用的是低端的，不一定是專業版本的設備，起初效果還不錯，”斯坦森説。“但當它們壞了時，修理幾乎是不可能的。”

當時，3D打印技術仍然相對較新。因此，斯龐伯格想，為什麼不將這項技術與低成本但仍然準確的傳感器結合起來，自己建造一個氣象站呢？“設計並沒有什麼根本性的不同，”斯坦森説。“只是製作方式不同。”

馬丁·斯坦森提供與標準氣象站一樣，UCAR的氣象站配備了測量降雨量、温度、濕度、風速和氣壓的傳感器。數據存儲在信用卡大小的芯片上。傳感器的框架，包括用於收集雨水的漏斗和作為輻射屏蔽的通風圓柱，是用3D打印機制作的。太陽能電池板為電池提供能量，以供氣象站使用。總成本約為300美元，替換零件可以輕鬆打印。

這五個氣象站位於無線電塔、鄉村醫院和贊比亞氣象部門附近，後者將利用這些數據準備每日天氣預報並通過無線電播送。斯坦森表示，他的團隊還為當地人創建了一個網站，以便查看天氣。

但斯坦森告訴CityLab，這不僅僅是給贊比亞提供更多的氣象站。整個項目——以及一台3D打印機——將交給他們的贊比亞合作伙伴，他們正在接受如何建造這些機器和如何讀取數據的培訓。最終目標是讓他們建立和管理一個超過一百個氣象站的網絡，這將最終為他們提供足夠的數據，以提前幾天預測天氣模式。

UCAR和USAID並不是唯一解決這個問題的機構。一個名為TAHMO的倡議旨在在撒哈拉以南非洲建立一個20,000個地面氣象站的網絡，以跟蹤氣候變化。在贊比亞，聯合國支持建設了16個高端版本。

不過，UCAR項目有一個很大的優勢。“如果他們自己製造這些[氣象站]，他們將完全理解它們，並且知道可能出現的問題，”斯坦森説。“目標是讓他們自己去做。”如果成功的話，他表示，他們計劃在加勒比海島國庫拉索開始一個類似的項目。

這些氣象站不僅會幫助農民。在容易發生自然災害的國家，如洪水，提前向公眾預測降雨和風速可以產生巨大的影響。“大多數發展中國家的服務能力有限，通常提供簡單的信息。但對於早期預警，這些信息是不夠的，”託卡爾説。“如果預報沒有給他們留出足夠的時間[來計劃或撤離]，那麼我們就未能挽救生命。”

“這些天氣信息在我們的生活中極為重要，有時我們在美國會理所當然地認為它無處不在；它在我們的手機、收音機和Facebook上，”她補充道。

託扎爾回憶起她在尼日爾遇到的三位女性，她們以製作五彩繽紛的巴津面料為生：“她們幾乎每天都在收聽[收音機]以獲取天氣信息，尋找可以晾乾她們的巴津的三天窗口。”