雨粒を数える - 気象学

天気予報のためにいかに携帯電話網を使うか

転機を予想するには、大量のデータが必要になる。これらのデータの多くは、衛星やレーダーといったハイテク手法で集められ、世界で最も早いスーパーコンピューターのいくつかで、20年前よりもはるかに正確な予測にかみ砕かれる。しかし、特に屋根の上に取り付けられる漏斗付の管以上のものではない旧式の雨量計のようなロウテクの道具も重要だ。

それぞれの技術には上側と下側がある。レーダーと衛星は広域を覆うことができるが、詳細には欠ける。雨量計はより正確だが、正確さの対価として点でしか覆うことができない。けれども、今、オランダ王立気象研究所のアールト・オフェリームとその同僚は、雨に目を凝らし続ける別のやり方を考え付いたと説明する。それは広いカヴァレッジと細かい詳細を提供すると彼らは信じる。何よりまず、それはすでにどこにでもあるものに頼っている。携帯電話網だ。

彼らの計画は、ある種の電磁波が大気中を移動するのを、雨は難しくすることができるという観察から始まる。このインピーダンスを測れば(そしてほかの変動の素をこすり落とせば)、どれだけ雨が降っているか測ることができるのだ。その研究者たちは携帯電話の信号の強さ自身を測るわけではない。代わりに、彼らは、携帯電話網がすでにしているものの上に乗り、基地局がお互いに話すのに使うマイクロ波回線の強さを測る。

その考え自身は新しいものではなく、最近試験もされている。しかし、彼らが米国科学アカデミー紀要で報告するように、オフェリーム博士とその同僚はその技術をうまく全国に応用している。オランダの3つの携帯電話会社の一つTモバイルに属する基地局間の約2,400の中継装置からのデータを使って、彼らはその王国中の雨量図を15分ごとに作ることができた。

すべての最高の科学と同じように、その考えは技術的に優美で実践的に有用だ。オフェリーム博士は、既存の方法でより良いクロスチェックができるので、雨量を測るほかの方法を単に提案することはそれ自体簡単だと指摘する。他にも利点がある。カヴァレッジが一つだ。しっかりと予算のついた気候観測所を持つ豊かな国でさえも、雨量計よりもはるかに多くの携帯電話基地局がありそうだ。それは、雨量計が少なく、レーダーはしばしば存在しないが、携帯電話は一般的な、貧しい国にはさらによくあてはまる。携帯電話業者団体のGSM協会は、世界人口の90%が基地局の範囲内に住んでいると推計する。

別の恩恵は、ネットワーク運営者はそのマイクロ波中継装置をよく見続ける傾向にあることだ。研究者たちは15分ごとにしかデータを得ることができなかったが、いくつかの会社はそのネットワークを1分おきにサンプル抽出する。それは、原理的には、雨量計でもレーダーでも衛星でもできない、ほとんどリアルタイムで降雨を計測できることを意味する。

その技術は完璧ではない。例えば、雪とヒョウはマイクロ波で測るのは雨よりも難しい。そしてほかの注意がある。携帯網は、気象上の設備をすでに最も持っていそうな場所である都市部で最も密度が高くある。豊かで都市化されたオランダでさえも、都市の外でのカヴァレッジは著しくつぎはぎだらけだ。しかし、技術が広がれば気象観測所がカヴァレッジの空白地に基地局を設置する費用に貢献するかもしれないので、それも最後には利益だと証明されるかもしれない。それは、まだ携帯電話の範囲内にない人類の10%が感謝することかもしれない。
 

発行日: 
2013-02-09
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