知多啲:小學生DIY觀天儀 記錄浮雲眾生相

文章日期:2021年10月26日

【明報專訊】風雲變化莫測,古時人們亦會察雲觀天。為了觀察雲在不同氣候、季節及天氣的變化,去年油蔴地天主教小學(海泓道)5名高年級學生,在教師帶領下合作設計了一台全域觀天儀「雲寶寶」,把它放置於學校天台,以電子方式記錄天空的圖像;另外亦以類似方法設計了一台較細小的便攜式觀天儀「月光寶盒」,由同學們帶到香港其他地方錄下天空圖像,最後把2021年3至5月期間拍下的照片詳細分析。師生們的設計,在由香港大學工程學院、香港天文台及香港氣象學會合辦的2020/2021全域觀天儀設計比賽中,一共獲得小學組亞軍、藝術獎、我最喜愛的全域影像儀、我最喜愛的縮時影片4個獎項。

傳統的全域觀天儀,包括一枚CCD(Charge-coupled Device)相機,以預設時間(例如每小時1次)拍攝天空影像。而學生設計的這個觀天儀配備主要包括樹莓派電腦卡片(Raspberry Pi,卡片式電腦)、散熱盒、魚眼攝像鏡頭、行動電源。由於「雲寶寶」要長時間放置在天台,學生為此設計了一個完善的保護套裝,包括密封防水膠盒、膠管、防曬功能鋁箔紙、溫度計及風扇等散熱及防水配件。

初夏常現層積雲 5月多卷雲

負責設計的其中一名學生鄒子樂表示,他們在今年3至5月共23天利用「雲寶寶」及「月光寶盒」拍攝照片,記錄雲屬情况,如層積雲便出現了12次,也錄得高積雲、雨層雲,甚至意外拍到難得一見的日暈。他們分析照片後,發現春末初夏較常出現層積雲,這是因為春天海面蒸發海水量較冬天多,太陽的熱力也使空氣加熱變暖,漸漸形成「逆溫層」現象,即大氣的溫度隨着高度而增加。當天空上層氣溫比上升中的雲層高,會導致上升中的雲不能向上蒸發,便形成了大量棉花糖狀的高積雲。

同學們的分析報告亦指出,踏入5月,天空開始出現由冰晶組成的高雲族,當中以卷雲出現較多,這是因為夏天時太陽與地面距離較近,令天氣較熱,空氣中的小水點不斷上升而蒸發至結成冰晶,所以在地上看到的卷雲是稀薄而潔白的。

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