Antenas, outras utilidades

Antenas de celular medem chuva com precisão

Redação do Site Inovação Tecnológica -  11/05/2016

A qualidade dos dados de precipitação obtidos pelo programa é a mesma dos pluviômetros, mas com a grande vantagem da maior resolução espacial e da disponibilização dos dados em tempo real. [Imagem: Christian Chwala]

Sensor de chuva

Uma das maiores dificuldades que os meteorologistas encontram para fazer melhores previsões é a falta de sensores que lhes deem dados estatísticos suficientes para uma amostragem significativa e com alta resolução espacial.

Hoje, eles dependem de pluviômetros, geralmente instalados em estações muito espaçadas, ou de radares, muito caros e dificilmente disponíveis para todas as áreas.

A boa notícia é que a rede de telefonia celular - mais especificamente, as ondas que trafegam entre as antenas e entre as antenas e os celulares - pode se transformar em um gigantesco sensor capaz de monitorar a chuva em grandes áreas e com alta resolução.

A descoberta de que as gotas de chuva atenuam a propagação das ondas eletromagnéticas de uma forma mensurável foi feita por Christian Chwala e seus colegas do Instituto de Tecnologia Karlsruhe, na Alemanha.

Chwal desenvolveu um programa de computador que consegue derivar a informação sobre as precipitações atmosféricas a partir de flutuações nos sinais recebidos pelas antenas das estações de telefonia celular. Segundo ele, a técnica poderá ser a solução para áreas com pequena cobertura de sensores, como os países mais pobres.

Pluviômetro eletromagnético

"Os pingos de chuva são quase tão grandes quanto o comprimento de onda da radiação de micro-ondas dos links de rádio operando em frequências de 15 a 40 gigahertz. Por esta razão, eles atenuam fortemente a radiação nesta faixa de frequência," explica o professor Harald Kunstmann, coordenador do trabalho.

Quanto mais forte for a chuva, maior é a diminuição da potência do sinal entre duas antenas. Os usuários de celulares dificilmente notam o efeito, a não ser em casos de tempestades, quando então o sinal é interrompido e a ligação cai.

A qualidade dos dados de precipitação obtidos pelo programa é a mesma dos pluviômetros, mas com a grande vantagem da maior resolução espacial e da disponibilização dos dados em tempo real. "O limite de detecção é uma chuva de um milímetro por hora, e os dados ficam disponíveis com um retardo de apenas um minuto," disse Chwala.

Bibliografia:

Real-time data acquisition of commercial microwave link networks for hydrometeorological applications
Christian Chwala, Felix Keis, Harald Kunstmann
Atmospheric Measurement Techniques
Vol.: 9, Issue 3, 991-999
DOI: 10.5194/amt-9-991-2016