science >> Wetenschap >  >> Natuur

Telecom zendmasten kunnen worden gebruikt om regen te voorspellen

Een vergelijking van de geschatte neerslagintensiteit in Nederland op 10-09-2011 22.00 uur. De referentie (radarbeeld gecorrigeerd met KNMI-neerslaggegevens), het operationele radarbeeld (U-Rad) en de neerslagintensiteit zoals geschat met behulp van CML-gegevens. Krediet:Wageningen University &Research

Regenbuien zijn moeilijk te voorspellen, omdat ze zich gewoonlijk binnen een half uur ontwikkelen tot een stortbui, met overstromingen tot gevolg. Veel hangt af van het kunnen zien van tijd, locatie en neerslag van tevoren op de radar. De bekende neerslagradar krijgt nu onverwachte hulp. Onderzoekers van WUR, KNMI en Deltares gebruiken de signaalsterkte van commerciële zendmasten voor mobiele service om de neerslag tussen twee punten nauwkeurig te meten, maar ook om een ​​voorspelling voor meerdere uren te ontwikkelen.

Ruben Imhoff van de Wageningen Groep Hydrologie en Kwantitatief Waterbeheer werkte samen met collega's van het KNMI en Deltares om te ontdekken hoe ze de intensiteit van regenval tussen twee masten kunnen afleiden op basis van de commerciële microgolfverbindingen (CML's) tussen de torens. Deze CML's zijn de radiogolfsignalen die door mobiel telefoonverkeer worden gebruikt. "Communicatiebedrijven zijn geïnteresseerd in een zo duidelijk mogelijk signaal. Maar we overwegen precies het tegenovergestelde, " zegt Imhoff. De verzwakking van het signaal kan worden veroorzaakt door de intensiteit van de regenval tussen twee masten. "Hoe intenser de neerslag, hoe meer vervormd onze gegevens worden teruggestuurd. We brengen deze verstoringen in kaart en vertalen ze naar de intensiteit van de neerslag, evenals in kortetermijnprognoses, ook bekend als 'nowcasting'."

Het onderzoeksteam vergeleek gegevens van de KNMI-neerslagradars (zoals gebruikt door de Buienradar-app en website) met de gegevens van de torens van telefoonbedrijven op twaalf regenachtige dagen. "De resultaten hebben ons aangenaam verrast, ", zegt Imhoff. "De CML-methode blijkt redelijk goed te werken, zelfs bij hevige regenval." Af en toe, de regenvoorspelling was beter dan de radarvoorspelling, vooral tijdens zware buien. "Echter, u dient er rekening mee te houden dat de radarproducten niet zijn gecorrigeerd voor afwijkingen. Ook radars kunnen worden verbeterd, en dit is momenteel aan de gang."

Lokale regenval voorspellen

De vraag is, of CML een alternatief biedt voor radar, die een nauwkeurig overzicht per vierkante kilometer geeft, inclusief over wateren. "Radar geeft een stabiel overzicht van een groot gebied. Radiogolfsignalen zijn dicht, ongeveer een halve kilometer uit elkaar in stedelijke centra, maar in mindere mate op het platteland. Bovendien, de neerslagradar ververst elke vijf minuten, terwijl de CML-gegevens vijftien minuten na elkaar worden opgenomen. Het verhogen van de frequentie tot elke vijf minuten zou de gegevens kunnen verbeteren. CML's zijn een waardevolle aanvulling op radardata in Nederland. Deze gecombineerde afbeeldingen kunnen worden gebruikt voor nowcasting, bijvoorbeeld, om plaatselijke buien te voorspellen."

5G-torens

Dit is ook het geval voor 5G-torens. Deze zijn nog dichter uit elkaar geplaatst, en, als zodanig, nauwkeurigere gegevens verstrekken. Echter, de onderzoekers weten nog niet hoe dit gaat uitpakken, omdat het nog onduidelijk is hoe goed het CML-systeem werkt met de hogere transmissiefrequenties die door 5G worden gebruikt. Een onderzoeksvoorstel voor dit onderwerp is in behandeling.

Het CML-systeem kan bijzonder nuttig zijn in landen zonder neerslagradars, maar met zendmasten in stedelijke gebieden. Het KNMI en WUR gaan onderzoeken of deze methode korte termijn voorspellingen kan opleveren in Nigeria en Sri Lanka.