Mobilfunk misst Luftfeuchte

Dienstag, 7. Juli 2009, 12:56 • Rubrik Atmosphäre.

Der Mobilfunk macht Menschen nicht nur permanent erreichbar, er könnte auch bei der Wettervorhersage helfen. Israelische Forscher haben ermittelt, dass die Abschwächung der Funksignale zwischen den Basisstationen mit der Luftfeuchtigkeit zwischen ihnen schwankt. Die ohnehin von den Netzbetreibern erhobenen Daten könnten daher helfen, Niederschläge kleinräumig vorherzusagen.

Foto: Luděk Hrušák via Wikimedia.org (Creative Commons Attribution Share Alike 2.5)

Besonders nützlich könnten die Daten für die Vorhersage von Extremniederschlägen und nachfolgenden Sturzfluten sein, glaubt Pinhas Alpert von Universität Tel Aviv. “Eine akkurate Vorhersage von Überschwemmungen war bislang schwierig, weil es in abgelegenen Gegenden nicht ausreichend viele und verlässliche Messungen der Luftfeuchte gab.”

Die Basisstationen des Mobilfunknetzes halten laufend die Verbindung zu übergeordneten Kontrollstationen. Diese Backhaul-Verbindungen arbeiten häufig bei Frequenzen um 22 Gigahertz und damit in einem Bereich, in dem Wassermoleküle elektromagnetische Wellen absorbieren. Bereits früher hatten Alpert und Kollegen berichtet, dass die resultierende Dämpfung der Funksignale für Niederschlagsmessungen genutzt werden kann.

Anhand zweier, rund 4 bzw. 11 Kilometer langer Funkstrecken nahe Haifa und Ramla überprüften die Forscher nun, ob auf diese Weise auch die Luftfeuchtigkeit bestimmt werden. Über einen Zeitraum von einem Monat berechneten sie anhand der Dämpfungswerte den absoluten Wassergehalt der Luft. Der Vergleich mit den Messdaten nahe gelegener Wetterstationen ergab eine gute Übereinstimmung, berichtet die Gruppe im Fachblatt “Atmospherical Chemistry and Physics”.

Die Methode muss jedoch noch verfeinert werden, räumen die Forscher ein. Beispielsweise scheint es eine Rolle zu spielen, ob zwischen Sender und Empfänger ein Tal liegt oder ebenes Terrain. Zudem könnten Regen, Nebel und Wolken die Werte beeinflussen, während für die Pilotstudie nur klare Tage berücksichtigt worden seien. Diesen Schwierigkeiten ständen neben den geringen Kosten noch weitere Vorzüge gegenüber. So könne die Messung per Mobilfunknetz eine Zeit- und Größenskala erschließen, die mit einzelnen Wetterstationen, Ballonsonden und Satellitenmessungen nur schlecht abdeckbar sei. Und nicht zuletzt seien die Mobilfunkstationen meist in einer Höhe angebracht, in der die Luftfeuchtigkeit besonders starken Einfluss auf die Zirkulation in der Atmosphäre habe.

Forschung: Noam David, Pinhas Alpert und Hagit Messer, Department of Geophysics and Planetary Sciences und School of Electrical Engineering, Tel-Aviv University, Tel Aviv

Veröffentlichung Atmospheric Chemistry and Physics, Vol. 9, pp 2413-8

WWW:
Der Artikel online
Pinhas Alpert, Tel Aviv University
Relative und absolute Luftfeuchtigkeit

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