Trans-African Hydro- Meteorological Observatory Prof. dr. - - PowerPoint PPT Presentation

Trans-­‑African ¡Hydro-­‑ ¡ Meteorological ¡ Observatory ¡

• Prof. ¡dr. ¡ir. ¡Nick ¡van ¡de ¡Giesen ¡

A ¡coopera9on ¡between ¡

¡ ¡

Outline ¡of ¡the ¡presenta9on ¡

TAHMO ¡weather ¡sta.ons ¡

• Design ¡
• Educa.on ¡opportuni.es ¡
• Opera.on ¡

Background ¡

Current ¡WMO ¡Sta.ons ¡ ¡ ¡

Background ¡

Leapfrog: ¡20,000 ¡TAHMO ¡Sta.ons

Design ¡of ¡the ¡sta9on ¡– ¡requirements ¡ ¡

• Robust ¡system ¡
• No ¡moving ¡parts ¡
• No ¡cavi.es ¡
• Cheap ¡(less ¡than ¡$1000) ¡
• Self ¡calibra.ng ¡
• Cross ¡calibra.ng ¡

Design ¡of ¡the ¡sta9on ¡– ¡reducing ¡the ¡costs ¡

• Automo.ve ¡
• Household ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ZyTemp ¡TN9 ¡

Design ¡– ¡measuring ¡precipita9on ¡

The ¡most ¡important ¡ weather ¡variable ¡in ¡Africa! ¡

Design ¡– ¡measuring ¡precipita9on ¡

Measure ¡not ¡only ¡the ¡amount ¡of ¡rainfall, ¡but ¡also ¡the ¡ distribu.on ¡of ¡the ¡drop ¡sizes. ¡ ¡ Unfortunately ¡the ¡costs ¡go ¡up ¡to ¡€10,000 ¡and ¡more.. ¡

So… ¡ ¡

Design ¡– ¡measuring ¡precipita9on ¡

Student’s ¡design: ¡ ¡

• A ¡simple ¡piezo ¡ceramic ¡element ¡(+ ¡other) ¡
• Costs ¡only ¡$1 ¡(sensors) ¡

¡

8 10

E D

= ⋅ ⋅

Design ¡– ¡measuring ¡precipita9on ¡

≥ ¡$10,000 ¡ ± ¡$1 ¡ less ¡than ¡$1? ¡

Try to collaborate with companies like Decagon and IBM

Educa9on ¡– ¡Role ¡out ¡TAHMO ¡

High ¡schools ¡curriculum ¡

Educa9on ¡– ¡roll ¡out ¡Ghana ¡early ¡pilot ¡

Educa9on ¡– ¡pilot ¡school-­‑to-­‑school ¡program ¡

Main ¡goals: ¡

• Develop ¡environmental ¡educa.on ¡package ¡
• Teach ¡children ¡about ¡their ¡environment ¡
• Teach ¡children ¡about ¡their ¡environmental ¡connectedness ¡

Educa9on ¡– ¡coopera9on ¡between ¡African ¡ universi9es ¡

Sensor ¡design ¡compe..on ¡

Educa9on ¡– ¡ ¡ 43 ¡registrants ¡

¡ 23 ¡designs! ¡

Educa9on ¡– ¡Results ¡ ¡

Example ¡1: ¡

• Nigeria’s ¡new ¡desiccant ¡
• An ¡extra ¡check ¡on ¡the ¡func.oning ¡of ¡more ¡standard ¡rela.ve ¡ ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡humidity ¡sensors ¡

Educa9on ¡– ¡results ¡

Example ¡2: ¡

• Kenya’s ¡new ¡determina.on ¡of ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡Wind ¡speed ¡and ¡wind ¡direc.on ¡

• Robust ¡system ¡

Wind ¡direc.on ¡ ITG-­‑3200 ¡ mounted ¡

• n ¡the ¡flag ¡

A ¡fabric ¡flag ¡ (1m ¡x ¡0.3m) ¡ Cables ¡connected ¡to ¡a ¡compa.ble ¡digital ¡transmi`er/computer ¡

Educa9on ¡– ¡maker ¡package ¡

Including: ¡

• General ¡electronics ¡
• Many ¡tools ¡
• Etc. ¡ ¡

Educa9on ¡– ¡grand ¡finale ¡

Eight ¡teams ¡were ¡invited ¡to ¡the ¡final ¡in ¡ ¡ Nairobi ¡(Kenya) ¡in ¡August ¡2013 ¡ ¡ ¡

Opera9on ¡– ¡business ¡ ¡

• Governmental ¡task ¡
• Unfortunately, ¡decline ¡in ¡environmental ¡monitoring ¡

Opera9on ¡– ¡business ¡ ¡

• Governmental ¡task ¡
• Unfortunately, ¡decline ¡in ¡environmental ¡monitoring ¡

• Earn ¡money ¡
• Possibility: ¡build ¡and ¡operate ¡‘TAHMO’ ¡ ¡

Opera9on ¡– ¡costs ¡ ¡

Ini9al ¡costs ¡(M$): ¡

• Construc.on

¡ ¡ ¡ ¡ ¡10 ¡

• Design

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2 ¡

• Educa.onal ¡package ¡

¡ ¡ ¡2 ¡

• Roll ¡out

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡8 ¡ ¡

• Computa.on ¡sogware ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

¡ ¡4 ¡

• TOTAL

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡26 ¡M$ ¡ ¡ Running ¡costs ¡are ¡3M$ ¡/ ¡year ¡ (compare: ¡In ¡the ¡USA ¡the ¡economic ¡value ¡of ¡weather ¡data ¡is ¡$31 ¡billion ¡/ ¡year) ¡

Opera9on ¡– ¡business ¡case ¡

Example ¡1: ¡Commodity ¡hedging ¡

• Co`on, ¡coffee, ¡tea, ¡cacao, ¡etc.. ¡
• Important ¡financial ¡advantages ¡

Opera9on ¡– ¡business ¡case ¡ ¡

Example ¡2: ¡Insurance ¡

• Index-­‑based ¡weather ¡insurance ¡
• Rainfall ¡determined ¡by ¡the ¡weather ¡sta.ons ¡
• Insurer ¡Kilimo ¡Salama ¡in ¡Kenya(UAP) ¡uses ¡these ¡sta.ons ¡

Conclusion ¡

Africa ¡becomes ¡the ¡leapfrog ¡in ¡weather ¡and ¡water ¡monitoring! ¡ ¡ Thanks ¡to: ¡

• Design ¡
• Educa.on ¡
• Opera.on ¡

www.tahmo.org ¡info@tahmo.org ¡

Thank ¡you ¡for ¡your ¡a]en9on! ¡ ¡

Please ¡post ¡any ¡ques.ons ¡you ¡may ¡have ¡in ¡our ¡ discussion ¡forum ¡

References ¡

¡