化阻力為助力 手機干擾訊號測雨量
【大紀元2月8日訊】(大紀元記者黃凱熙編譯報導)「瑞士水生科技研究所」(Eawag)的「城市水資源管理局」(Urban Water Management department),最近與「Orange」行動通訊公司合作,藉由雨勢會干擾手機收發訊號的現象,發展出一套比傳統定點測量法,能精密測出各地更高區域降雨量的監測系統。
根據美國《ScienceDaily》報導,研究小組表示這項研究,在未來可能還會結合智慧監控系統,以減少城市下水道的汙水排放量。發展這套監測系統,真是所謂的轉阻力為助力,靈活的延伸科學無局限研究的精神。
尤其在已建設完成的下水道系統等中,經常因為暴雨等超出預訂的水量,衝入汙水管道內造成汙水蓄容池氾濫,混合大量雨水流入當地的水源地。這些混合大雨且還未處理淨化過的水質內,含有化學物品、清潔劑和農藥等致命汙水,就會排放到溪水、河流或湖泊中。
雖然瑞士過去一年來,經由下水道排放到水源地的汙染物質,各種含量只佔2-5%而已。不過,既使只是短期間的高水源汙染值,還是會危害到藻類和魚類的生態。此外,根據新雨量檢測研究團隊的領導人Rieckermann表示,如果歐洲中部的氣候暖化加劇,雨量也會受影響而增加,此現象會讓水汙染的問題更嚴重。
身為環境工程師的Rieckermann說:「更多的精確雨量數據,可以有效的控管下水道系統的汙水排放量。因此,藉由電腦讀取行動電話網路所獲得的資料,即可重建並取得更多區域的雨量分佈情形。」
雨量監控 技術大突破
研究團隊是如何取得雨量數據的呢?Rieckermann表示,因為雨水會干擾手機與基地台間的無線微波訊號,因此他與團隊成員找到的關鍵因素,即是從行動用戶與傳輸網路的涵蓋範圍內,取得干擾通訊的數據值。監測系統依兩個使用者間,天線的衰弱訊號,算出精確的雨量強弱度。
拜密集的行動電話網路之賜,「瑞士水生科技研究所」取得的雨量數據,比先前運用雷達,偵測到的雨量或天氣資訊要強得多。以往的偵測方法,甚至可能無法測到只有幾公尺遠,小區域性的瞬間暴雨量。
Rieckermann表示,雖然使用雷達偵測雨量的涵蓋範圍寬廣,但雷達訊號一樣會受到暴雨干擾而減弱。此外,雷達訊號也常因地形因素,而產生錯誤的回報訊息,這種情況大多發生在像瑞士,這種多山脈環伺的國家。
瑞士首創 無線訊號測雨量
雖然先前已使用過無線訊號來測量雨量了,但從未把這種測量法,應用到實際的檢測資料上。如今「瑞士水生科技研究所」與「Orange」行動通訊公司合作所取的數據,將可能成為首次應用於管控水源汙染的系統中。為了把此測量法用於蘇黎世內,約150平方公里的擴大下水道容量方案中,研究人員已開始分析,這個區域內的23個無線微波連結點中的數據。他們把兩個月內,獲得的無線微波資訊,與瑞士氣象局的阿爾比斯(Albis)雷達觀測站,所得到的降雨量預測值做比較,用無線訊號數據校對和重建降雨量的預測值。
Rieckermann希望這套較精確的測量法,能擴展到提升計算降雨分佈區的應用。這個構想可從無線訊號衰弱的現像,找到大雨區;也可從訊號逐漸暢通無阻的現像,知道何處的雨勢較小,藉此技術計算出雨量分佈圖。目前,位於瑞士洛桑(Lausanne)的聯邦科技大學,也是新雨量測量法的合作夥伴,已開始進行這項研究了。
Rieckermann打算近期內,分別在兩個區域中執行實地測試,把蓄汙池的監控系統,與當地的降雨量預測中心連結。如此一來,當大雨來臨前,即可事先調節汙染高危區中的蓄汙池容量。排放已不勝負荷的蓄汙池容量,降低廢水溢流到水源區的問題。
Rieckermann表示,對抗氣候變遷,新雨量檢測技術可能是個致勝關鍵。可解決現今的下水道系統,無法負荷暴雨的問題;且不必重建汙水排放系統。他相信瑞士這個昔日的廢水處理先驅國,將可再度在此領域上引領風騷。他說:「至少這個國家的無線通訊網路非常密集,既使在偏遠地區也不例外,因此可廣泛的應用精確的降雨量資訊。」 (//www.dajiyuan.com)