Forskning:Mobiltelefonsignaler kunne måle røgniveauer ved bushbrand

En gennembrudsundersøgelse ledet af Monash University har vist det store potentiale for mobiltelefonsignaler og -data, der kan bruges til detektion og måling af bushbrandsrøgkoncentrationer.

Mens brugen af ​​denne teknologi stadig er i sin vorden, opdagelsen viser et stort løfte i at supplere nuværende initiativer, ligesom satellit-fjernmåling, ved at sende tidlige advarsler til beboere i berørte områder og reducere røgens skadelige påvirkning af mennesker.

De mega-bushbrande i Australien i 2019-2020 skabte farlige helbredsforhold på grund af røg, der blev medført i det atmosfæriske grænselag. Skovbrande brændte mere end 46 millioner hektar, fordrev titusindvis af mennesker og resulterede i 34 ofre.

Ledet af Dr. Adrien Guyot, Forskningsstipendiat ved Monash University's Institut for Civilingeniør, denne Australien-første undersøgelse analyserede radiolinksignaludsving under røghændelser forbundet med de australske bushbrande i 2019-2020.

Observationer viste, at tør luft indeholdende store mængder røg i et overfladelag over jorden fungerede som et låg, reducere spredning, indfangning og opretholdelse af høje jordnære koncentrationer af røg. Dette klima skabte også uregelmæssige udsendelsesforhold for radioforbindelser og operationelle vejrradarer.

Unikke signalmønstre blev identificeret og vist at være relateret til disse specifikke atmosfæriske forhold og røgkoncentrationer ved at analysere de modtagne signalniveauer af disse forbindelser.

Forskere siger, at disse rutinemæssigt registrerede data af telekommunikationsselskaber kan bruges til at forudsige røgkoncentrationer ved jordoverfladen under uklarheder, i samarbejde med andre farebegrænsende teknologier.

Studiet, udviklet i samarbejde med Delft University of Technology (Holland), Wageningen Universitet (Holland), Australian Bureau of Meteorology og Monash University's School of Earth, Atmosfære og miljø, blev offentliggjort i tidsskriftet AGU Advancing Earth and Space Science.

"Den store styrke ved mobiltelefonnetværkets data er, at det giver meget unik rumligt distribueret information om den atmosfæriske stabilitet under røghændelser, " sagde Dr. Guyot.

"Dette er vigtig information, fordi atmosfærisk stabilitet er stærkt relateret til forekomsten af ​​tæt røg tæt på jorden, være både en forløber og en konsekvens af den høje koncentration af røg. "

Dr. Guyot sagde, at fremtiden for forbedrede røgforudsigelsesmuligheder sandsynligvis vil være et blandet produkt, der kombinerer modellering, satellit-fjernmåling, vejrradar jordrod, in-situ observationer og mobiltelefondata.

Regeringsorganer udfører rutinemæssigt overvågning af luftkvaliteten, specifikt partikler (PM). På grund af de høje omkostninger til vedligeholdelse af luftkvalitetsstationer, især i landdistrikterne, målinger af PM med diameter mindre end 10μm er normalt indeholdt til dedikerede stationer placeret i byområder, der forbinder til vejtrafik.

Modtagne signalniveauer (RSL'er) fra radioforbindelser er blevet brugt til at måle nedbør og fugtighed. Radio links, ellers kendt som kommercielle mikrobølgelinks (CML'er), er rygraden i cellulære kommunikationsnetværk.

Forskere fandt ud af, at den kvalitative information fra CML-signaler viste forskelle i forhold til klima og atmosfæriske forhold, samt temperaturinversioner, der kan være forløbere for forhøjede PM-niveauer i forbindelse med en røghændelse.

"Jeg kan se, at disse data bliver indtaget i forudsigelsesfunktioner ikke tidligere end et par år fra nu, først når teknologien og forståelsen af ​​processer vil have nået modenhed. Dette afhænger i det væsentlige af, om der allokeres tilstrækkelige menneskelige ressourcer og finansiel støtte til dets udvikling, " sagde Dr. Guyot.