全域觀天儀設計比賽
全域觀天儀
什麼是全域觀天儀？
全域觀天儀可以拍攝及記錄在某一特定時間的天空影像。 在氣象學上，除了利用人眼觀測外，全域觀天儀能夠通過圖像分析軟件有效地估算天上的雲量，儀器也能捕捉到罕見的光學現象，如日暈。
全域觀天儀是怎樣運作的？
傳統上，全域觀天儀包括一個向下望的CCD相機，觀看由凸面鏡或表面反射的半球形天空視圖。 儀器以預設的時間表（例如每小時一次）拍攝半球的天空視圖，並存儲圖像。 通過圖像分析的軟件，可以估算雲量。
現今市場上的全域觀天儀都配備了直接面向天空的高分辨率魚眼攝像機。 高分辨率相機能估算雲量和雲的類型。用兩個全域觀天儀，甚至可以利用特定軟件估算雲底高度。
怎樣量度雲量？
在氣象學上，「份」okta是用來量度某一地點雲量的單位，把天空分成八份，零份雲(0 okta)表示天空是完全藍天，萬里無雲，八份雲(8 oktas)則表示整個天空被雲層覆蓋，是天陰。
使用全域觀天儀有什麼挑戰？
太陽是設計全域觀天儀時必須考慮的主要問題之一。 相機直接暴露在陽光下容易損壞。 因此，在設計中可能須考慮阻擋太陽直射。 極端高溫也是一個值得思考的因素，因為特別是在炎熱的夏季，太陽會令觀天儀升溫。
香港是一個現代化的城市，有許多高層建築或摩天大樓阻擋了景觀，從而影響對雲量的估算。 此外，在某些氣象條件下，煙霞的存在會使天空變得模糊不清，使得雲量的估算存在相當大的誤差，更具挑戰性。
連結
- Overview of the latest all sky images https://www.hko.gov.hk/en/gts/astronomy/site_all.htm
- Halo captured by the total sky imager http://www.weather.gov.hk/en/wxinfo/aws/imager/ttsd19art07.htm
- Wikipedia on Okta https://en.wikipedia.org/wiki/Okta
- EKO product on All Sky Imager https://eko-eu.com/products/environmental-science/all-sky-imager
- Atmospheric Radiation Measurement on TSI https://www.arm.gov/capabilities/instruments/tsi