作者:张章 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/4/18 12:04:54
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无线通讯数据实时分析有助改善天气预报

降雨预报技术改善后,发展中国家人民可受益。

图片来源:Nichole Sobecki/Panos

气象学家一直致力于提高对街道和社区的洪水及风暴的预测,也许他们很快就会有进展,而这多亏几乎遍布各个角落的移动电话网络。

这一策略主要基于一个物理学原理:水如何分散和吸收微波。2006年,研究人员表示,他们将能通过比较信号塔之间信号强度的变化,预测一个区域内降落了多少沉淀物。

不过,访问移动电话公司的商业信号是一大阻碍,而且,这一方面进展十分缓慢。但研究人员表示,目前正在有所改善,欧洲和非洲已经有了不少授权实验。

目前,该技术似乎正进入黄金时期。它或能提供更多更精确的洪水预警,而且,如果新数据能结合到现代气象预报模型中,也能提供更精确的暴风雨预测。支持者还希望,使用该技术在发展中国家扩展现代气象服务。

最新进入该领域的是一家名为Climacell的美国创业公司。它成立于4月2日,总部位于马萨诸塞州波士顿。这家仅有12人的公司宣称,可以整合微波信号和其他气象观测数据,得出更精准的短期天气预报。

Climacell公司表示,目前能够提前3个小时发布道路水平的高分辨率天气预报,并将在接下来的6个月内实现提前6小时发布道路级高分辨率天气预报的目标。不过,这家公司的系统信息尚未公开,也未在同行评议期刊上发表过数据。

该公司将首先从美国等发达国家开始启动服务,但计划在今年晚些时候进军印度等发展中国家。“这些信号无处不在,所以基本上我们可以覆盖全世界。”ClimaCell公司联合创始人兼首席执行官Shimon Elkabetz说。

但这个初出茅庐的公司面临着欧洲和以色列研究人员的竞争,后者在过去几年已经对多种规模的系统进行了测试。最近,科学家成立了一个使用开源软件推进技术进步的组织。该组织由荷兰皇家气象研究所水文气象学家Aart Overeem领导,正在向欧盟委员会寻求将近500万欧元的资金支持,用来创建一个降雨监控体系原型,并最终在欧洲和非洲大陆上使用。

“有很多证据表明这种技术是可行的,但仍然需要用大量数据和不同无线网络在更多地区开展测试。”Overeem说。

“创业公司及商业投资者愿意投资该技术,是个好消息,我认为这个市场很大,每个人都能够占据一席之地。”以色列特拉维夫大学电气工程师Hagit Messer说。Messer也是Overeem领导的组织的一员。

之前的相关验证项目也已经初获成功。2012年,Overeem和同事展示了利用荷兰商业微波数据,可以在该国范围内应用这项技术。2015年,瑞典气象水文研究所(SMHI)在哥德堡开展了了一个实时“微天气”项目。通过与电信服务商Ericsson公司和一名通信塔操作人员合作,这套系统每天会对城市会进行600万次测量,并在一张分辨率为500米的地图上作出覆盖全城市的分钟级降雨预测。

SMHI水文学家Jafet Andersson认为,这个项目推动了无线信号预测天气技术的进步。他指出,之前用微波数据预测的降雨量偏高,高出实际降雨量的200%至300%。但项目团队在不依赖雨量计或地面雷达参考数据的情况下,对系统做出了正确的修正。这为该技术进入发展中国家减少了困难。

“这可能需要时间,但我们已经在推进该技术在国家级别甚至全球的产业化进程。”Andersson说。

该组织的研究人员也已经在那些没有地面雷达和缺少大规模雨量测量网络的非洲国家运用了这项技术。2012年,一支由法国图卢兹发展研究所水文学家Marielle Gosset领导的团队,在非洲布基纳法索展示了一个概念—验证系统,现在已扩展到了包括尼日尔在内的其他国家。该研究团队与法国电信巨头Orange公司合作,并受到了世界银行和联合国的资助。他们希望在今年能够扩展到摩洛哥,并开始在喀麦隆利用实时微波数据。

由于传统的天气监测系统(如雷达)过于昂贵,这项技术在非洲引起了广泛的兴趣。Gosset表示,基于微波信号的天气预报能为发展中国家提供与传统天气监测系统相似的系统,但成本更低。

此外,使用商业数据也变得更容易。研究人员称,无线电通讯公司也开始意识到公布相关数据的价值。该组织也计划创建一个中央资料库,对这些信息进行加工。科学家也希望创建一个模型,以确保与企业间的合作。

“我认为,大门已经打开。”Andersson说。(张章编译)

 

 
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2017/4/18 13:55:44 karmen23
这个,,,,考博英语的 阅读理解!!!!!
目前已有1条评论
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