שיטה שפותחה באוניברסיטת ת”א לחיזוי שטפונות באמצעות נתוני התקשורת הסלולארית, ההמצאה הטובה ביותר בתחום הבטיחות ל-2009 של Popular Science

על פי מחקר שנערך לאחרונה על ידי הדוקטורנט נעם דוד בהנחיית פרופסור פינחס אלפרט ופרופסור חגית מסר-ירון נמצא כי ניתן לקבל התראה מוקדמת מפני שיטפון העומד להתרחש תוך שימוש במדידות מרשתות תקשורת אלחוטיות (כמו עורקי תקשורת של רשתות סלולאריות).

שיטה שפותחה באוניברסיטת ת”א, בה נעשה שימוש בנתוני הקליטה בתחנות הבסיס של רשתות סלולאר לצורך חיזוי שיטפונות זכתה בפרס ההמצאה הטובה ביותר בתחום הבטיחות לשנת 2009 של הירחון האמריקני Popular Science.

בגיליון חודש דצמבר מרכז הירחון את 100 ההמצאות החשובות של השנה ב-11 קטגוריות כגון רכב, תעופה, גאדג'טים ועוד, ובין היתר גם בתחום הבטיחות. את המחקר הזוכה ערך הדוקטורנט נעם דוד מהחוג לגיאופיסיקה ומדעים פלנטאריים באוניברסיטת תל אביב בהנחיית פרופסור פינחס אלפרט, ראש בית הספר פורטר ללימודי סביבה באוניברסיטת תל אביב ופרופסור חגית מסר-ירון, נשיאת האוניברסיטה הפתוחה.

מהמחקר עולה כי באזורים מועדים לפורענות כגון מדבר יהודה, ניתן לקבל התראה מוקדמת מפני שיטפון, באמצעות ניתוח נתוני עוצמת האות הנקלט על ידי עורקי התקשורת של הרשת הסלולארית. עוצמת האות מושפעת, בין היתר, מכמויות הגשמים היורדים בין תחנות הבסיס של מערכת התקשורת האלחוטית. נתון זה מאפשר לאכן את האזור בו ירד הגשם ואת עוצמתו.

שיטפונות והצפות גורמים מידי שנה לנזק עצום לרכוש ופעמים רבות אף למוות בקרב בני אדם הנקלעים במפתיע למקום הסכנה. השיטות הקיימות לניטור כמות המשקעים מונות בעיקר: מדי גשם, מכ”ם עננים ומערכות לווין. אולם שיטות אלו אינן מספקות לחיזוי שיטפונות.

מדי הגשם מספקים מדידה נקודתית ודווקא באזורים המועדים לשיטפונות כגון מדבר יהודה, ריכוזם נמוך. מכ”ם העננים מספק מדידה של עוצמת הגשמים ישירות מהענן, המכ”ם המכסה אזורים נרחבים אמנם, אולם הוא פחות יעיל למדידת עוצמת הגשמים סמוך לפני הקרקע בפרט במקומות המרוחקים ממקום הצבתו של המכ”ם. גם מדידות לווין מכסות שטח נרחב, אולם, מערכת זו מתקשה, לעיתים, לספק מדידה מייצגת של עוצמת המשקעים סמוך לפני הקרקע או בסמוך לגובה בסיס הענן, במיוחד כשמדובר בעננים מפותחים מאוד אשר עוביים עשוי להגיע למספר ק”מ בודדים.

חברי קבוצת המחקר של מסר-ירון ואלפרט משתמשים ,במקום זאת, במדידות מעורקי תקשורת אלחוטיים שמספקות החברות פלאפון וסלקום. תנאי מזג האוויר ובפרט גשם משפעים על עוצמת האות הנקלט ברשתות וגורמים לניחות גבוה יותר של הגלים האלקטרומגנטיים הנקלטים במערכת. עורקי התקשורת האלחוטיים ממוקמים בגובה של עשרות מטרים בודדים מעל פני הקרקע ולכן הם מספקים מדידות גשם אמינות בתדירות זמן גבוהה ובסמוך לפני הארץ. יתרה מכך, עלויות השיטה מינימאליות שכן חברות הסלולאר אוגרות את הנתונים הרצויים ממילא ולכן על ידי ניתוח ועיבוד נתוני הקליטה הקיימים ניתן לקבל את מדידות המשקעים הרצויות.

רשתות התקשורת האלחוטיות פרושות בצורה נרחבת ומכסות שטחים נרחבים לרבות אזורים המועדים לשיטפונות בהם לא ניתן היה עד כה לנטר באופן מדויק ובצורה נרחבת את עוצמות הגשמים. הסיכוי לתעד משקעים גבוה באופן משמעותי באמצעות השיטה המוצעת, וכן למדוד כמותם בדיוק רב במרחב ובזמן, ועל ידי כך ניתן לקבל התראה מוקדמת יותר מפני הסכנה, כך הודגם במחקר שנערך עבור שני מקרי שיטפונות אשר אירעו במהלך שנת 2008 במדבר יהודה ובצפון הנגב.

פרופ' פינחס אלפרט אומר בתגובה על הזכייה: “בשירותי כחזאי אחראי משמרת בחיל האוויר בשנות ה-70 מצאתי כמה קשה ולעיתים מתסכל לחזות שיטפונות בדרום הארץ אשר מתרחשים במפתיע בתוך פרק זמן קצר ביותר וגורמים נזקים רבים בנפש וברכוש. עובדה זו עוררה בי את המוטיבציה לפתח שיטות חדשניות באמצעות כלי גילוי מודרניים כמו זו שפיתחנו לאחרונה באמצעות אנטנות סלולאריות.”

מחקר זה הוגש לפרסום בעלון המדעי “Bulletin of the American Meteorological Society”. באפריל 2009 פרסמה אותה קבוצה בכתב העת המדעי Physics” “Atmospheric Chemistry and מאמר בו הודגמה היכולת לנטר באמצעות מערכות התקשורת האלחוטיות את מידת הלחות שבאוויר. נתון זה יוכל לשפר את יכולת הדיוק של המודלים לחיזוי מזג האוויר ולהביא לשיפור ניכר ביכולת ההתראה נגד השיטפונות.

הידיעה בפופיולר סיינס תופיע בגליון דצמבר ובכתובת