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.. ¡ ¡ Joss-­‑Waldvogel ¡(acous.c) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Microwave ¡disdrometer ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Laser ¡disdrometer ¡ ¡Video ¡disdrometer ¡ ¡

So… ¡ ¡

Design ¡– ¡measuring ¡precipita9on ¡ Student’s ¡design: ¡ ¡ • A ¡simple ¡piezo ¡ceramic ¡element ¡(+ ¡other) ¡ • Costs ¡only ¡ $1 ¡ (sensors) ¡ ¡ 10 7,34 E 8 10 D − = ⋅ ⋅ s

Design ¡– ¡measuring ¡precipita9on ¡ Try to collaborate with companies like Decagon and IBM ≥ ¡$10,000 ¡ ± ¡$1 ¡ less ¡than ¡$1? ¡

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 ¡ Wind ¡direc.on ¡ Example ¡2: ¡ • Kenya’s ¡new ¡determina.on ¡of ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Wind ¡speed ¡and ¡wind ¡direc.on ¡ • Robust ¡system ¡ ITG-­‑3200 ¡ A ¡fabric ¡flag ¡ mounted ¡ (1m ¡x ¡0.3m) ¡ on ¡the ¡flag ¡ 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 ¡ Gathering ¡data ¡on ¡ weather ¡and ¡water ¡

Opera9on ¡– ¡business ¡ ¡ • Governmental ¡task ¡ • Unfortunately, ¡decline ¡in ¡environmental ¡monitoring ¡ Gathering ¡data ¡on ¡ weather ¡and ¡water ¡ • Earn ¡money ¡ • Possibility: ¡build ¡and ¡operate ¡‘TAHMO’ ¡ ¡ Public-­‑private ¡ partnerships ¡and ¡ business ¡cases ¡

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 ¡ Slide ¡2: ¡ ¡ ¡h`p://oregonstate.edu/brand/logo-­‑downloads ¡ Slide ¡3: ¡ ¡ ¡Erwin ¡de ¡Looff, ¡student ¡TU ¡Delg ¡– ¡2013 ¡ Slide ¡4: ¡ ¡ ¡h`p://www.goes-­‑r.gov/users/comet/tropical/textbook_2nd_edi.on/media/graphics/agmSYNOP08a_mapinfo_wmo.gif ¡ Slide ¡7: ¡ ¡ ¡h`p://en.wikipedia.org/wiki/Rain#mediaviewer/File:Rain-­‑on-­‑Thassos.jpg ¡ Slide ¡9: ¡ ¡ ¡h`ps://themaxbre`ler.wordpress.com/2013/01/ ¡ Slide ¡14: ¡h`p://en.wikipedia.org/wiki/Lesotho ¡ Slide ¡17: ¡h`p://en.wikipedia.org/wiki/Silica_gel ¡ ¡ Slide ¡18: ¡h`p://nl.wikipedia.org/wiki/Vlag_van_Kenia ¡ Slide ¡23: ¡h`ps://www.edx.org/course/delgx/delgx-­‑tw3421x-­‑introduc.on-­‑credit-­‑risk-­‑1313#.U8T7o4a-­‑20I ¡ Slide ¡24: ¡h`p://en.wikipedia.org/wiki/Coffee_produc.on_in_Brazil ¡ Slide ¡25: ¡Erwin ¡de ¡Looff, ¡student ¡TU ¡Delg ¡ ¡– ¡2012 ¡and ¡h`p://www.humanipo.com/wp-­‑content/uploads/2013/08/UAP-­‑LOGO.png ¡ All ¡other ¡materials: ¡www.tahmo.org ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡