在我孩子永无止境的好奇心清单上，天气占有很高的位置。
爸爸，什么是云？
今天会下雨吗？
新闻是怎么知道天气的？
我们已经讨论过设备、测量和气压。但我意识到，与其用快速的互联网搜索来回答问题，不如自己进行一些研究可能更有趣。
所以我们自己动手建造了一个天气站，包含三个装置：风向标、雨量计和气压计。
这些项目使用了您家里可能已经拥有的材料，而且它们是安全的，孩子们可以参与其中。
请记住，主要目标不是获得精确的天气数据，而是向孩子们展示天气背后的科学原理，并让他们对科学产生兴趣。
如何建造自己的风向标
规格
- 时间：10分钟
- 成本：低于5美元
- 难度：简单
材质
工具
- 剪刀
- 彩色铅笔、记号笔或蜡笔
说明
1. 在盖子中心剪一个洞。开口必须足够大，能够紧密地插入铅笔，使其不会晃动。
2. 将铅笔尖端朝前插入孔中。关闭容器时，橡皮擦应该在盖子的外面。
3. 在容器底部粘一小块大约弹珠大小的黏土。将铅笔按入其中。铅笔应尽可能垂直。
4. 在容器底部填满石头或沙子。这将增加重量，防止其在风中被吹倒。
- 注意：您也可以使用足够的黏土来增加重量，而不是用石头。不过，为了科学，我的孩子们不愿意牺牲那么多黏土。
5. 从卡纸上画并剪下一个三角形和一个正方形。您将用吸管制作箭头，而正方形将作为它的尾翼——尽管您可以制作成任何形状。三角形将作为箭头指向风的方向。唯一的限制是它必须比尾翼小。
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6. 为尾翼和箭头涂色和装饰。我们决定用乐高X翼星际战斗机的包装盒来制作，因此不需要额外的装饰。无论您如何装饰，请确保不会改变风向标的平衡和重量。
- 小贴士：装饰完成后，您可以将卡纸层压或用胶带包裹起来，以帮助其防雨。
7. 用剪刀在吸管的两端各剪出 ¼ 到 ½ 英寸的切口。
8. 将箭头和尾翼滑入每个切口。确保三角形的尖端朝向吸管远离的一侧。用胶水或胶带固定好。
9. 将图钉插入吸管，偏向尾翼端。这个偏移有助于保持吸管笔直和水平。我们将图钉设置在距离尾翼约半英寸的地方。
10. 将图钉插入橡皮擦。吸管应该能在图钉上自由旋转，大致保持水平。如果需要，请移动图钉以调整平衡。
11. 在容器上画出罗盘的方位点。画在哪里取决于您是否容易看到。您可以使用盖子，但如果您将风向标放置得更高，您可能希望在其他地方绘制。我们将风向标放在一个栅栏柱上，所以我们在容器侧面绘制了罗盘的方位点。
如何使用您的DIY风向标
将风向标放在户外开阔区域，远离地面——越高越能更好地感知风。使用指南针（大多数手机都有）正确地定向风向标，并将其远离树木和建筑物等障碍物。
与您可能认为的相反，箭头不会指向风的行进方向，而是指向风的来源方向。这是因为风会推动风向标的尾翼；如果您的箭头指向北方，那么风就来自北方。
随时间追踪风向，并与孩子们讨论其含义。注意风在下雨前是否通常朝一个方向吹，或者它在一天的过程中如何变化。您还应该注意它与温度的关系。在北半球，冷空气通常来自北方，暖空气来自南方。最后，您还可以让孩子们帮助记录风速的估算值，并教他们记录某一天风是如何吹的。
制作您自己的雨量计
规格
- 时间：10 分钟
- 成本：低于5美元
- 难度：简单
材质
工具
- 剪刀
- 一个永久性记号笔
- 一把尺子
说明
1. 用剪刀剪掉瓶子的顶部。在瓶身开始变直的下方剪开，尽量保持切口笔直和平整。
- 警告：此步骤不适合儿童，因为塑料可能难以处理。
- 注意：如有必要，可以在瓶子周围缠上松紧带或发带，然后用记号笔沿着它画一条线。这将作为指导，帮助您保持切口笔直。
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2. 将刚剪下的部分倒置放回瓶中。这将充当漏斗，将雨水导入瓶内。别忘了取下瓶盖。
- 注意：漏斗应该能自行固定。如果不能，您可以使用胶带或回形针将其固定。
3. 在瓶子侧面画上测量刻度。将尺子放在瓶子侧面，用永久性记号笔将刻度转移到塑料上。确保将“零”刻度对准瓶身变直的地方。否则，瓶底的不规则形状将导致读数不一致。
- 小贴士：如果您有多余的尺子，可以直接将其粘贴在瓶子侧面。确保使用透明胶带，以便您能清楚地看到数字。
4. 在雨量计底部倒入水，直至“零”刻度线。这创建了一个均匀的填充区域，同时增加了重量，防止瓶子被吹倒。
- 小贴士：如果水线看不清楚，可以添加一些食用色素，以增加液体和塑料之间的对比度。
如何使用您的DIY雨量计
在下雨前，将您的设备放在户外一个高处，离地面几英尺远。这将防止雨水从地面飞溅到瓶子里。我们把我们的放在一个栅栏柱上。
您还应该确保您的雨量计上方没有遮挡的树木或其他障碍物，以免影响降雨量。
下雨后，测量水位并记录数据。您还可以写下风暴前后看到的云的种类，以及比较不同的降雨量与您其他设备上的读数，看看是否有任何联系。
每次使用后，取下漏斗清空水。
制作您自己的气压计
规格
- 时间：15分钟
- 成本：低于5美元
- 难度：简单
材质
工具
- 剪刀
- 记号笔
- 尺子
- （可选）热熔胶枪
说明
1. 彻底清洁并干燥罐子。这将防止其发霉。
2. 用剪刀剪掉气球的颈部，然后将剩余的橡胶拉紧并平铺在罐口上。尽量拉紧并拉平——您不希望橡胶上有任何下垂或凹痕。用两根橡皮筋固定，并根据需要用胶带密封，使其气密。
3. 将木签的平头粘在或钉在拉伸好的气球中心。.
4. 剪出两根硬纸板条。它们的宽度应为2英寸，并且比您的罐子至少高3英寸。我们选择了罐子高度的两倍，以防万一。
5. 在其中一根纸板条的中间画一条线。使用该线作为指南，将另一根纸板条垂直粘合，形成一个“T”字形——这将是您的测量架。等到胶水干燥。
- 小贴士：使用热熔胶枪可以更轻松地固定纸板条。如果您这样做，请确保将热熔胶枪放在儿童够不到的地方。
6. 剪出一个第三个硬纸板矩形。这将是您气压计的底座。它应该足够宽，以便罐子可以放在上面，并且足够长，使木签距离边缘约2英寸。我的底座约5英寸宽，18英寸长。
7. 将测量架粘在硬纸板底座上。木签的末端应该放在垂直纸板条的平坦面之前，但不要接触它。
8. 在测量架的面上标记一条线，木签指向的位置。这将是您开始的压力参考。
- 小贴士：硬纸板或泡沫板最终会开始降解和下垂。如果您想制作一个更持久的气压计，可以使用木头制作底座和测量架。
如何使用您的DIY气压计
用气球覆盖罐子开口会密封内部的气压。当外部气压增加时，额外的压力会向下推气球，导致木签末端上升。
当外部气压降低时，气球会膨胀，导致木签下降。通过每天在纸板上标记木签所在的位置，您可以追踪相对气压。
如果您想更精确，可以查看当地气压并标记读数。随着时间的推移，这将使您能够创建一个基本量表来估算这个测量值。
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教您的孩子们根据气压做出即将到来的天气预测。较低的气压通常意味着天气会变差，而不断上升或高气压通常意味着晴朗的天空即将到来。如果木签保持在原位，则表示气压稳定，当前天气条件将继续。
在几周或几个月的时间里，让您的孩子们追踪您各种设备上的所有读数，并将它们与实际的天气联系起来。随着您收集的信息越来越多，您将能够根据汇总数据进行预测。看看您的预测是否与天气预报的说法一致，并最终与实际天气一致。
也许您的孩子们的预测不像您手机上的天气应用那样准确。但它们肯定会更可爱。
