מדידת איכות הקליטה הסלולארית תסייע לנטר את התחממות כדור הארץ

מחקר חדש של נעם דוד מהחוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטאריים חושף שיטה ראשונית וייחודית מסוגה למעקב אחרי הגורמים להתחממות כדור הארץ באמצעות עורקי תקשורת אלחוטיים * במחקר נעשה שימוש בנתוני איכות קליטה בתחנות בסיס של סלקום

מחקר חדש של נעם דוד , דוקטורנט, מהחוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטאריים חושף שיטה ראשונית וייחודית מסוגה למעקב אחרי הגורמים להתחממות כדור הארץ באמצעות עורקי תקשורת אלחוטיים. המחקר נערך תחת הנחייתם של פרופ' חגית מסר-ירון (נשיאת האוניברסיטה הפתוחה) ופרופ' פנחס אלפרט (ראש ביה”ס ללימודי הסביבה ע”ש פורטר, אוניברסיטת ת”א) ממצאי המחקר פורסמו לאחרונה בכתב העת המדעי:Atmospheric Chemistry and Physics .
השיטה מתבססת על נתוני עורקי מערכות תקשורת אלחוטיים (עורקי תקשורת של רשתות סלולאריות) לניטור צפיפות אדי המים באטמוספרה התחתונה (בגובה של עשרות מטרים בודדים מעל פני הקרקע). האוויר משנה את כושר נשיאת הלחות שלו בהתאם לטמפרטורה בה הוא מצוי, ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר , כושר נשיאת אדי המים גדל ולהפך. עוצמת האות הנקלט הנמדדת במערכות התקשורת האלחוטיות מושפעת משינויים אלו בלחות ומאפשרת את מדידתה המדויקת.

יתרונותיה של השיטה מובהקים מבחינת הפרישה המרחבית מחד (עורקי תקשורת אלחוטיים פרושים בצורה נרחבת על פני השטח, במרחקים של ק”מ בודדים או פחות ביניהן ובגבהים של עשרות מטרים בודדים מעל פני הקרקע) ומבחינת העלויות מאידך, שכן השיטה מנצלת מערכות תקשורת קיימות הפועלות ממילא, ללא צורך בעלויות נוספות.

אדי המים המצויים באטמוספרה הם בעלי חשיבות רבה במגוון תהליכים בטבע. בפרט, הם מהווים את גז החממה הדומיננטי ביותר וככאלו גורמים להחזרת קרינה ארוכת גל בתחום האינפרא אדום אל פני השטח ובכך גורמים להתחממות. מתוך ידיעת כמות אדי המים באוויר נגזרים פרמטרים מטאורולוגיים שונים, כגון: מדד עומס החום והלחות היחסית. יתר על כן, מודלים מטאורולוגים, המשמשים כלי לחיזוי תופעות מזג אויר, מאותחלים בנתוני הלחות. מכאן, החשיבות הרבה והצורך הניכר בניטור אדי המים באופן מדויק וברזולוציה גבוהה מבחינת הזמן והמרחב. המכשור למדידת לחות, כיום, כולל בעיקר: מדי לחות קונבנציונאליים המצויים בתחנות חיזוי מטאורולוגיות, מערכות לווייניות ובלוני מזג אויר (רדיוסונדות). מדי הלחות המצויים בתחנות המטאורולוגיות ללא ספק אינם מספקים כיסוי מרחבי נאות שכן המדידה באמצעותם הינה נקודתית, מקומית. מדידת הלחות באמצעות לוויינים מתרחשת תוך חדירה אנכית של האטמוספרה ומכאן שההערכה עבור הלחות סמוך לפני הקרקע קשה יותר ופחות מדויקת. בלוני מזג אויר מופרחים 2 עד 4 פעמים בלבד ביממה ולכן מספקים מידע מוגבל. בנוסף, עלות האמצעים שהוזכרו גבוהה והם זקוקים לתחזוקה שוטפת.

נעם דוד בוגר תואר ראשון בהצטיינות מטעם החוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטאריים, אוניברסיטת ת”א. בימים אלו דוקטורנט במסגרת תוכנית מסלול ישיר לתואר שלישי בחוג לגיאופיסיקה של אוניברסיטת ת”א תחת הנחייתם של פרופ' חגית מסר-ירון (נשיאת האוניברסיטה הפתוחה) ופרופ' פנחס אלפרט (ראש ביה”ס ללימודי הסביבה ע”ש פורטר, אוניברסיטת ת”א). עבודת המחקר שלו עוסקת ביכולת לנטר תופעות אטמוספריות תוך שימוש בנתוני מערכות תקשורת אלחוטיות קיימות.

כמות אדי המים כפי שנמדדה על ידי מד לחות המצוי בתחנות קרקע מטאורולוגיות (גרף בהיר) מול כמות אדי המים כפי שנמדדה באמצעות השיטה החדשה המתבססת על נתוני מערכות תקשורת אלחוטיות (גרף כהה). המדידות המוצגות נלקחו אחת ליממה בשעה 03:00 לפנות בוקר במהלך חודש מאי 2008. ניתן להבחין בהבדלים קלים בין המדידות הנובעים מהבדל במיקום שני אמצעי המדידה: התחנה המטאורולוגית, במקרה זה, ממוקמת בקרית אתא, לעומת עורק התקשורת האלחוטי הממוקם מספר ק”מ בודדים מתחנה זו. בנוסף, המדידה שנעשית באמצעות עורק התקשורת מייצגת את כמות אדי המים הממוצעת על פני מספר ק”מ, לעומת מדידת התחנה המטאורולוגית שהיא נקודתית. הנתונים המטאורולוגיים נמסרו על ידי : איגוד ערים אזור חיפה לאיכות הסביבה. נתוני עורקי התקשורת האלחוטיים נמסרו על ידי חברת סלקום.