在我们开始新的一天之前，掏出手机打开天气应用看看是否需要带雨伞或太阳镜几乎是下意识的。但一些科学家已经开发出一种软件，可以让您来告诉应用程序当地的天气情况。
苏黎世联邦理工学院的研究人员与欧洲空间局合作开发了Camaliot，这是一款利用智能手机位置数据来改进实时天气预报研究的应用。这个众包平台于 3 月 17 日启动，允许公众参与信息收集，并帮助科学家找到更好的监测天空的方法。目前，该应用仅适用于 Android 设备。
Camaliot 基本上将您的手机变成了一个天气监测数据接收器。该应用利用移动技术从全球导航卫星系统 (GNSS) 收集大量原始数据。GNSS 是一个提供地理空间定位数据的卫星星座，也就是我们熟知的 GPS。当这些卫星信号将 GPS 数据向下传输到地球时，数据到达地面接收器（如您的手机）所需的时间可用于检测大气中的水蒸气量。数据传输所需的时间越长，意味着空气中可能存在更多的水蒸气，从而减慢了信号的速度。
当应用程序运行时，这些受水汽影响的信号会被传递到位于瑞士的 Camaliot 服务器，最终用于机器学习算法，这些算法被编程用于进行天气预测，例如降雨量。当数据穿过正在酝酿的雨暴时，由于湿度的减缓，人工智能可以通过上传的数据深入了解该地区的降雨量。
该应用还可以用于改进地球大气层以外的预报。由于 GNSS 数据也可用于近地轨道， Camaliot 的数据可以帮助科学家进行太空天气预测，这是一项至关重要的功能，因为像太阳耀斑这样的宇宙事件可能会损坏我们的卫星和通信网络。
由于苹果的 iOS 系统限制导致 Camaliot 无法访问原始 GPS 数据，因此该应用目前无法在 iPhone 或桌面系统上使用。但是，它可以在 50 款 Android 设备上免费使用，并可从 Google Play 商店下载。
目前的卫星监测和天气预报模型可能非常昂贵，并且准确性各不相同。因此，苏黎世联邦理工学院的团队想到利用数十亿人现在口袋里装的强大、紧凑的设备。Camaliot 项目科学家Benedikt Soja 表示，智能手机为太空天气研究人员提供了新的机会。
Soja 表示：“传统上，如果您将 GPS 测量用于大气科学，那么这些测量值仅在世界各地非常有限的地点进行记录。”“而这些 GPS 站点的网络存在很多巨大的空白。”
一个站点可能花费数千美元，并且只位于地球上方的一个位置。与此同时，手机能够 24/7 全天候提供全球范围内的地理定位数据——比远距离的卫星更能广泛地描绘出地球局部天气现象。
但依赖智能手机也存在一个问题。在其众包活动的前几天，该应用程序经历了多次服务器崩溃，部分原因是大量用户登录贡献数据。（站点崩溃和带宽故障对于大型众包项目来说是很常见的）。现在，在其为期四个月的活动第二个月，该应用已有 9,000 多名用户，并且到目前为止已进行了超过 90 亿次 GNSS 测量。
它是如何工作的？
为了亲身体验收集天气数据的简便性，我好奇地亲自尝试了 Camaliot。以下是我发现的情况。
下载应用程序并创建帐户后，Camaliot 的主页建议您在靠近窗户的平坦表面上放置设备，但任何能够清楚看到天空的地方都可以。我把手机放在客厅的窗户附近，那里通常在大多数晚上都能看到非常清晰的天空。点击“开始记录”按钮将开始会话，应用程序将根据质量和分布（即您的手机迄今已收集到的观测次数）开始测量您手机的 GNSS 信息。您可以运行几秒钟到几小时的会话，无论您将其开启多长时间。当您想结束时，可以点击“停止记录”按钮来结束数据收集。
然后，用户可以选择立即上传数据，或稍后上传。如果他们选择后者，信息将保存在他们的设备上，直到他们决定共享。请记住，数据文件保存在您手机的存储空间中，因此如果您手机空间不足，可能需要更快地发送信息。不过，我注意到 Camaliot 所占空间远小于我的其他应用程序，仅为 52 兆字节，而 Instagram 应用为 221 兆字节。该应用程序还设有一个排行榜，这是一个非常有趣的特色，用户可以在其中看到他们上传的数据与其他人收集的测量次数相比如何。
虽然在没有使应用程序如此用户友好的附加功能的情况下收集卫星信息是可能的，但 Soja 表示，采取更具互动性的方法可以鼓励人们加入并积极参与该项目。
Soja 表示：“如果存在某种游戏化元素，那么它确实会增加互动性，并显著提高人们收集更多数据的可能性。”在撰写本文时，我自己的排名并不值得一提。无论是试图超越其他用户还是增加自己的分数，我不得不承认，额外的竞争让使用这款应用变得引人入胜，既有趣又有点书呆子气。对于那些致力于击败竞争对手的人来说，您可以赢得奖品。收集大量数据的用户可以带走亚马逊礼券和新手机。
尽管扩展该应用的计划仍在进行中，但 Soja 表示，他设想众包的公民科学项目将在未来随着时间的推移在比太空天气更广泛的研究领域中普及。
他说：“尽管我们的项目尚未完成，但我们希望继续运行该应用，并继续为更好的预报贡献数据。”据 Soja 称，总体成功将是看到他们的数据被用于新闻和天气频道上常见的更大规模的预测模型。
事实上，我们可能还需要数年时间才能创造出人类最准确的太空监测工具，但就目前而言，好吧——这里有一款应用可以做到这一点。
