Popis

Řešení s wifibránou Ecowitt v roce 2025

Počátkem roku 2025 jsem trvale instaloval Wifi bránu Ecowitt, která komunikuje s čidlem venkovní teploty a relativní vlhkosti. Venkovní teplota je měřena ve výšce 1800 mm. Teplota rosného bodu je pravděpodobně vypočítávána z hodnoty teploty a realtivní vlhkosti mě neznámým způsobem.

Brána obsahuje čidlo absolutního barometrického tlaku, které se mi podařilo kalibrovat s nádhernou přesností. Jsem proti stanici ČHMÚ o 6.4 m výše (401 m/mořem) a čidlo absolutního tlaku mi za klidných podmínek vždy ukazuje hodnotu o 0.3 hPa nižší, než čidlo stanice ČHMÚ. Řešení obsahuje mě neznámý přepočet absolutního tlaku změřeného na stanici na tlak přepočtený na hladinu moře. Tento tlak je na webu Ecowitt zobrazen jako tlak relativní. Přepočet pracuje se zadanou nadmořskou výškou. Zde se to nastavuje:
 

Výhodou řešení je, že brána může ukládat naměřená data na serveru Ecowitt a zobrazovat je pomocí webu nebo mobilní aplikace. Pokud si chcete ověřit výpočet tlaku přepočítaný na hladinu moře ze změřeného absolutního tlaku v konkrétní nadmořské výšce a při momentální venkovní teplotě podle rovnice ICAO nebo podle Babinetovy barometrické rovnice, použijte excel tabulku, záložka "Meteo". Nebo si pro výpočet tlaku na hladině moře stáhněte jednoduchý prográmek pro Windows. Je třeba rozbalit archiv zip a spustit soubor exe: Podobnou službu udělá i tato jednoduchá kalkulačka (opět zip).

Náhodná kontrola - porovnání s výpočtem podle barometrické rovnice ICAO, Vlevo jsou naměřené hodnoty, ve světlém okně vpravo je kontrolní výpočet p0 a teploty rosného bodu:

Kalibrace

Snímač absolutního tlaku, teploty a relativní vlhkosti jsem "ocejchoval" poblíž meteostanice ČHMÚ v Českých Budějovicích, která je v nižší nadmořské výšce (394.6 m n. m.). To znamená, že jsem je upravil pomocí hodnot Abs Offset, OutTemp Offset a OutHumi Offset. Nadmořskou výšku stanice (401 m n. m.) jsem stanovil z geografických souřadnic získaných z GPS a z dat o výšce z topografické mapy. Je použita při výpočtu p0 pomocí barometrické rovnice ICAO.
Při klidných atmosférických podmínkách mi meteostanice v mém QTH ukazuje absolutní velikost tlaku o 0.3 hPa nižší, než ukazuje stanice ČHMÚ a tlak p0 ukazují obě stanice stejný. Aby tomu tak bylo, tak jsem korekcí zeměpisné výšky (Altitude for REL) upravil tlak p0 tak, aby zobrazovaná hodnota byla stejná jako na stanici ČHMÚ.

 

Vzorce použité pro přepočet
1. Babinetova barometrická rovnice a  =  h + 16000 + 64 x T b  =  h - 16000 - 64 x T p0 = - p x (a / b) a, b  ...  pomocné proměnné p0 ...     tlak přepočtený na hladinu moře v hPa p  ...      absolutní tlak na stanici v hPa h ...       nadmořská výška stanice v m T ...       teplota vzduchu na stanici ve °C	2. Barometrická rovnice ICAO (alternativní metoda přepočtu k předchozímu algoritmu) a  =  273.15 + T b  =  0.0065 x h c  =  ((a-b) / a) ^ 5.255 p0 = p x 1/c a, b, c   ...  pomocné proměnné p0      ...     tlak přepočtený na hladinu moře v hPa p      ...       absolutní tlak na stanici v hPa h      ...       nadmořská výška stanice v m T      ...       teplota vzduchu na stanici ve °C
Poznámka: Netuším, který z algoritmů barometrické rovnice je přesnější, zda ICAO nebo podle Babineta.
3. Výpočet teploty rosného bodu z relativní vlhkosti a = 17.27 b = 237.7 H1 = Hu / 100 c = ln (H1) + (a x T) / (b + T) Tros = (b x c) / (a - c) a, b ... empiricky stanovené konstanty Hu  ...  relativní vlhkost v % H1 ...  relativní vlhkost přepočtená do intervalu (0, 1) T ...     teplota vzduchu na stanici (v místě měření relativní vlhkosti) c  ...    pomocná proměnná Tros  ...    teplota rosného bodu ve °C	4. Přepočet barometrického tlaku v hPa na mm Hg (Torr) pmmHg = p0 / 1.3332236842  p0 ... tlak přepočtený na hladinu moře v hPa  pmmHg  ... tlak přepočtený na hladinu moře, vyjádřený výškou rtuťového sloupce v mm (mm Hg) na Torricelliho barometru.