Een baanbrekende studie onder leiding van de Monash University heeft aangetoond dat signalen en gegevens van mobiele telefoons kunnen worden gebruikt bij de detectie en meting van rookconcentraties van bosbranden.

Hoewel het gebruik van deze technologie nog in de kinderschoenen staat, de ontdekking belooft veel goeds als aanvulling op huidige initiatieven, zoals remote sensing via satelliet, bij het sturen van vroegtijdige waarschuwingen aan bewoners in getroffen gebieden en het verminderen van de schadelijke effecten van rook op mensen.

De megabosbranden van 2019-2020 in Australië zorgden voor gevaarlijke gezondheidsproblemen als gevolg van het meesleuren van rook binnen de atmosferische grenslaag. De bosbranden verbrandden meer dan 46 miljoen hectare, tienduizenden mensen ontheemd en 34 slachtoffers geëist.

Onder leiding van Dr. Adrien Guyot, Research Fellow aan de afdeling Civiele Techniek van de Monash University, deze eerste studie in Australië analyseerde signaalfluctuaties van radioverbindingen tijdens rookgebeurtenissen in verband met de Australische bosbranden van 2019-2020.

Waarnemingen toonden aan dat droge lucht met grote hoeveelheden rook in een oppervlaktelaag boven de grond als een deksel fungeerde, dispersie verminderen, het opvangen en handhaven van hoge rookconcentraties op grondniveau. Dit klimaat zorgde ook voor onregelmatige uitzendomstandigheden voor radioverbindingen en operationele weerradars.

Door de ontvangen signaalniveaus van deze verbindingen te analyseren, werden unieke signaalpatronen geïdentificeerd en bleken deze gerelateerd te zijn aan deze specifieke atmosferische omstandigheden en rookconcentraties.

Onderzoekers zeggen dat deze routinematig vastgelegde gegevens door telecommunicatiebedrijven kunnen worden gebruikt om rookconcentraties op grondniveau te voorspellen tijdens nevelgebeurtenissen, in samenwerking met andere technologieën voor het verminderen van gevaren.

De studie, ontwikkeld in samenwerking met de Technische Universiteit Delft (Nederland), Wageningen Universiteit (Nederland), het Australische Bureau voor Meteorologie en de School of Earth van Monash University, Sfeer &Milieu, werd gepubliceerd in het tijdschrift AGU Advancing Earth and Space Science.

"De grote kracht van de gegevens van het mobiele telefoonnetwerk is dat het zeer unieke ruimtelijk verdeelde informatie geeft over de atmosferische stabiliteit tijdens rookgebeurtenissen, ' zei dokter Guyot.

"Dit is belangrijke informatie omdat de atmosferische stabiliteit sterk gerelateerd is aan het optreden van dichte rook dicht bij de grond, zowel een voorloper als een gevolg van de hoge rookconcentratie zijn."

Dr. Guyot zei dat de toekomst van verbeterde rookvoorspellingsmogelijkheden waarschijnlijk een gemengd product zal zijn dat modellering combineert, satelliet verre detectie, de grondrommel van de weerradar, in-situ observaties en mobiele telefoon data.

Overheidsinstanties voeren routinematig toezicht uit op de luchtkwaliteit, specifiek fijnstof (PM). Vanwege de hoge onderhoudskosten van stations voor luchtkwaliteit, vooral op het platteland, metingen van fijnstof met een diameter van minder dan 10 m zijn meestal opgenomen in speciale stations die in stedelijke gebieden zijn geplaatst en die zijn aangesloten op het wegverkeer.

Ontvangen signaalniveaus (RSL's) van radioverbindingen zijn gebruikt om regenval en vochtigheid te meten. Radiolinks, ook wel bekend als commerciële microgolfverbindingen (CML's), vormen de ruggengraat van cellulaire communicatienetwerken.

Onderzoekers ontdekten dat de kwalitatieve informatie van CML-signalen verschillen vertoonde met klimaat- en atmosferische omstandigheden, evenals temperatuurinversies die voorlopers kunnen zijn van verhoogde PM-niveaus die verband houden met een rookincident.

"Ik kan zien dat deze gegevens niet eerder dan een paar jaar vanaf nu worden opgenomen in voorspellende mogelijkheden, pas als de technologie en het begrip van processen tot wasdom is gekomen. Dit hangt er in wezen van af of er voldoende personele middelen en financiële steun worden toegewezen aan de ontwikkeling ervan, ' zei dokter Guyot.