【4M】Weather Station 環保氣象台

4M-
展現STEAM教育的理念：Science、Technology、Engineering、Art、Math。
4M的產品注重於親手操作，不論是組裝機械、自製小飾品、收集材料進行實驗，從操作中獲得跨領域的知識，培養面對問題的勇氣，讓知識得以被實踐。
4M產品設計的基礎，就是要帶給孩子們四種不同心智體驗，激發創造力，引導想像力，啟發知識，感受學習的樂趣。

Weather Station 環保氣象台
用你自己的多功能氣象台觀察並記錄天氣。本產品包含一個風向標、風速計、溫度計和雨量計。
並且體驗溫室效應和在瓶中的栽植。

適合年齡 : 8歲以上

包裝尺寸 : 約 17 x 22 x 6 cm

A. 安全提示
1. 請仔細閱讀說明。
2. 需要大人在旁協助並指導。
3. 建議使用年紀為 8 歲以上。
4. 本品內容物及成品包含小零件，誤用可導致噎到；請避免 3 歲以下孩童單獨使用。
5. 小心處理溫度計，玻璃部份易破碎，碎玻璃會導致傷害。如果新品開封溫度計破損，請與經銷商聯絡(瑋恩書店 Tel:02-27973858)。

B. 產品內容
塑膠管 (Plastic Tube)
溫度計 (Thermometer)
二個支撐管 (2 Halves of Support Column)
涵管 (Tunnel)
雨量計支撐臂 (Rain Gauge Support Arm)
風向標支撐臂 (Wind Vane Support Arm)
風速計支撐臂 (Anemometer Support Arm)
風向標 (Wind Vane)
風速計杯狀物 (Anemometer Cups)
溫度計支撐臂 (Thermometer Support Arm)
長軸 (Long Spindle)
短軸 (Short Spindle)
指南針 (Compass)
蓋子 (Cap)
風速計中心 (Anemometer Hub)
螺絲 (Screws)

C. 組裝(請參考圖示一起使用)
依照這些步驟組裝。號碼請參照圖。需自備一個乾淨的寶特瓶
1. 將二個支撐管組合，用二個螺絲栓緊。將組好的支撐管栓在一個乾淨的寶特空瓶。圖 1
2. 現在組裝氣象台的雨量計部份。找到雨量計支撐臂，支撐臂中間連接部份平的一面是朝上(注意：每個支撐臂平的一邊朝上)，將塑膠管放入雨量計支撐臂較窄一端的孔。將涵管放入塑膠管的上面。圖 2
3. 現在装溫度計部份。找到溫度計支撐臂，將溫度計卡在支撐臂末端的托座。注意溫度計水銀球應該在下方。圖 3
4. 裝風向標部份。找到風向標支撐臂，將指南針放入支撐臂中間孔，將短軸穿過風向標和風向標支撐臂，確認風向標仍可自由轉動。圖 4
5. 最後，裝風速計部份。找到風速計支撐臂，將三個杯狀物鑲入風速計中心，確認他們朝同一方向(全部順時針方向或全部反時針)。將長軸穿過風速計中心和風速計支撐臂，檢查風速計仍能自由轉動。圖 5
6. 將四組支撐臂放入支撐管。首先放入雨量計支撐臂，然後溫度計支撐臂，再來風向標支撐臂，最後風速計支撐臂。將蓋子蓋在支撐管頂部。圖 6

恭喜！您的環保氣象台已完成，趕快試試吧！

D. 如何運作
你的環保氣象台是用來測量風、雨量和溫度。
風速計和風向標是測量風，風速計杯狀物迎風並使風速計轉動。風速越高，轉動越快，這風速計無法正確告訴你風速多少。風向標指出風向，可用指南針估計出風向。
指南針包含一個被磁化的金屬圓盤，它的磁極指向 N(北)和 S(南)。圓盤轉動，指向地球磁極，即地理上的南北極。
雨量計測量下了多少雨。涵管收集雨水並防止雨水蒸發。可透過塑膠管上刻度測量降雨量。
溫度計測量氣溫。溫度上升時，水銀向上擴展，顯示更高的溫度。當冷卻時，水銀向下收縮。

E. 操作
1. 將寶特空瓶轉下來，裝約三分之二的水。
2. 找一個合適的空曠地方，不會遮風也不在樹下。放在平坦、牢固的表面。將溫度計朝北﹝這可防止陽光照射水銀球，陽光照射水銀球會導致偵測到錯誤溫度﹞。
3. 一天從儀器讀取資料一次。每天在同時間讀取資料以便與隔天比較。以下是如何讀取資料：
‧雨量計：將塑膠管拿出來，垂直拿好讀取塑膠管上的刻度。記下雨量數據。將涵管拿掉把水甩掉。將涵管放回並將塑膠管放回。
‧溫度計：將溫度記下來﹝攝氏或華氏﹞。
‧風速計：並沒有刻度可讀，但經觀測，可估計風是無風、輕風、微風或強風。記下你的估計。
‧風向標：用指南針估計風向，看箭頭朝哪個方向﹝北、西、東南等等﹞。
4. 在筆記本做一個表，一天一列，每天六行，六行包含日期、降雨量、溫度、風強度、風向和註記。
5. 和地方觀測站對照記錄，看看你的記錄精準度。
6. 你可以觀察一天內天氣的變化。每小時記錄一次，記下時間和數據。

F. 解決問題
‧ 如果風速計或風向標無法自由轉動，也許是因為軸的關係。將風速計或風向標的軸向上拉一點。也可以用沙紙將軸磨一磨或用一點食用油潤滑。
‧如果氣象台傾倒，加些水，並確認瓶子放在一個平面上。
‧如果指南針不轉動，輕敲一下。
‧如果雨量計在下雨時收集不到雨水，確認沒有被其它支撐臂遮到。

G. 更多的實驗
<溫室效應>
‧在一個晴天，你能用瓶子試試温室效應。將瓶中水倒掉並將氣象台放在一個太陽曬的地點幾分鐘。注意溫度計的溫度，拿開溫度計。打開支撐管上的蓋子，用線綁住溫度計，將溫度計放入瓶中片刻，將溫度計拿起來再讀溫度，此時溫度應該是上升的，這是因為瓶子收集了一些太陽熱，太陽熱提升了瓶中空氣溫度。
‧塑膠瓶從太陽收集熱能，太陽熱能進入瓶中加熱瓶中空氣，熱能無法從瓶內漏出。這稱之為温室效應，這就是溫室如何收集熱
‧氣體在地球大氣層吸熱和塑膠瓶收集熱是相似的原理。二氧化碳是其中一種氣體。燃燒汽油和瓦斯產生二氧化碳，使熱無法消散，這叫做地球暖化。
‧地球暖化正在改變地球。氣候(天氣的形態)正慢慢改變，氣温上升讓兩極冰融化。地球暖化將來會帶來更極端的天氣後果，例如颶風和洪水。

<氣象台栽植>
‧ 可以在瓶裡種植物。需要一些盆栽肥料、一些碎石和一些室内植物﹝例如小蕨類、常春藤等植物﹞。將瓶子轉下來，請成人幫忙用剪刀或工藝刀從瓶子的上面三分之一處剪掉。放入大約 2 公分碎石，加入瓶子三分之一的肥料。將一兩棵植物根部小心地推擠入土中並在土壤附近按壓。將瓶上面放回並用防水膠帶黏好，將氣象台放好，用膠帶將中央支撐管的孔蓋住，放在陽光充足的地方，但不是陽光直接照射處，植物不需澆水就應長大。
‧你在瓶裡做的迷你花園稱之為培養瓶。不需要澆水，因為植物蒸發的水氣在瓶中形成水珠滑入土壤。
‧培養瓶也展示水的週期。這是水在海洋、大氣和土地之間的循環。水從海洋和土壤蒸發，形成雲和雨，落在土地上，然後流入河流到海洋。培養瓶，水從土壤和植物葉子蒸發，水在瓶裡凝聚(這代表雲)，然後水流入土壤(代表雨)。

H. 有趣的事實
‧氣象台對天氣預報是重要的。從全世界氣象台的數據幫助預測員知道天氣的形態，幫助他們預報下幾小時或幾天天氣如何。
‧自動氣象台，由太陽電池板供給動力，用電話或收音機將他們從儀器上讀到數據送到天氣預測組織辦公室。
‧多數氣象台有一個最大值和最小值溫度計，記錄 24 小時中最高和最低溫度。
‧最高溫度紀錄在利比亞攝氏 57.8 度。最低温是在南極州，零下 89.2 度。
‧1970 年，在瓜德羅普島(Guadeloupe)，一場暴風雨中，一分鐘之内下了 38 公釐雨量。

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