Presné domáce meranie počasia nezávisí len od citlivosti samotných senzorov, ale predovšetkým od ich správneho umiestnenia v priestore. Nesprávna poloha vonkajšieho čidla môže skresliť teplotu aj o niekoľko stupňov Celzia a úplne znehodnotiť namerané údaje o vlhkosti či zrážkach.
Termodynamické zákony a meranie teploty
Najčastejšou chybou pri inštalácii teplotného senzora je jeho vystavenie priamemu slnečnému žiareniu alebo sálavému teplu z okolitých objektov. Keď na plastový kryt senzora dopadá slnečné žiarenie, dochádza k absorpcii energie a k nárastu teploty samotného materiálu (takzvaný radiačný ohrev). Senzor potom nemeria skutočnú teplotu okolitého vzduchu, ale teplotu svojho prehriateho krytu.
Rovnako dôležitý je vplyv akumulačnej schopnosti materiálov v okolí. Betónové steny, asfaltové príjazdové cesty alebo tmavé strešné krytiny absorbujú počas dňa obrovské množstvo tepla, ktoré následne vyžarujú do okolia vo forme infračerveného žiarenia. Senzor umiestnený príliš blízko steny (menej ako 1 až 1,5 metra) bude ukazovať nadhodnotené teploty aj dlho po západe slnka.
- Umiestnenie na severnej strane: Ideálne je inštalovať teplotný senzor na severnú stenu domu, kde je minimalizovaný priamy dopad slnečných lúčov.
- Použitie radiačného štítu: Ak nie je možné vyhnúť sa slnku, senzor musí byť umiestnený v odvetrávanom bielom kryte (žalúziovom štíte), ktorý odráža svetlo a zároveň umožňuje voľné prúdenie vzduchu.
Fyzika vlhkosti a prúdenia vzduchu
Relatívna vlhkosť vzduchu je úzko spojená s teplotou. S rastúcou teplotou vzduchu sa zvyšuje jeho schopnosť pojať vodnú paru, čo pri rovnakom absolútnom množstve vody vo vzduchu znamená pokles relatívnej vlhkosti. Ak je senzor teploty nesprávne umiestnený a prehrieva sa, hodnota vlhkosti bude umelo znížená. Pre presné meranie vlhkosti je preto kritické zabezpečiť rovnaké podmienky prúdenia vzduchu ako pre meranie teploty.
Senzor vlhkosti by nemal byť umiestnený nad trvalo vlhkou pôdou, v blízkosti odkvapov, bazénov alebo hustej vegetácie, pretože lokálna transpirácia rastlín a vyparovanie vody môžu lokálne zvýšiť vlhkosť vzduchu o 10 až 20 % v porovnaní s reálnym stavom okolia.
Aerodynamika: Ako merať vietor a zrážky
Meranie rýchlosti a smeru vetra (anemometer) si vyžaduje rešpektovanie aerodynamických zákonov. Budovy, stromy a ploty vytvárajú takzvaný veterný tieň a turbulencie. Keď vietor naráža na prekážku, dochádza k jeho spomaleniu na návetornej strane a k vzniku vírov na záveternej strane. Tieto turbulencie môžu siahať až do vzdialenosti rovnajúcej sa desaťnásobku výšky prekážky.
Pre presné meranie vetra by mal byť anemometer umiestnený vo výške aspoň 2 až 3 metre nad najvyššou prekážkou v okolí. V domácom prostredí je optimálne montovať ho na samostatný stožiar na streche.
Pri zrážkomeri (ombrometri) je najdôležitejšia horizontálna stabilita. Prístroj musí byť namontovaný dokonale vodorovne, aby gravitačný preklápací mechanizmus vnútri fungoval správne. Ak je zrážkomer naklonený, na preklopenie odmernej misky bude potrebné iné množstvo vody, čo spôsobí chybu v meraní úhrnu zrážok. Zrážkomer by mal byť umiestnený mimo dosahu stromov, z ktorých môžu kvapkať dodatočné kvapky, a mimo dosahu silného vetra, ktorý by mohol kvapky vyfúkavať mimo zberný lievik.
Ideálna výška a údržba systému
Podľa meteorologických štandardov by mal byť hlavný teplotný a vlhkostný senzor umiestnený vo výške 1,25 až 2 metre nad trávnatým povrchom. Výška zabezpečuje, že meranie nie je ovplyvnené prízemnými mrazmi ani akumuláciou tepla z pôdy. Pravidelná fyzikálna údržba zahŕňa čistenie zberného lievika zrážkomera od listov a prachu, ktorý mení povrchové napätie vody a bráni jej plynulému odtekaniu, a odstraňovanie pavučín zo senzorov, ktoré môžu brzdiť rotáciu anemometra.
