Que ce soit dans les systèmes d'alerte précoce aux inondations ou dans l'agriculture, les mesures des précipitations sont d'une grande importance. Cependant, il y a un manque de données précises pour de nombreuses régions du monde en raison du fait que les mesures complètes ont été jusqu'à présent trop coûteuses. Cela pourrait changer avec une nouvelle méthode qui vient de passer son test pratique. Des chercheurs du KIT (Karlsruhe Institute of Technology) et de l'Université d'Augsbourg ont réussi à utiliser le réseau commercial de liaisons micro-ondes (CML) exploité par les fournisseurs de réseaux mobiles pour les mesures des précipitations à l'échelle de l'Allemagne. Cette nouvelle technologie est maintenant prévue pour être utilisée en Afrique de l'Ouest. L'équipe a publié ses résultats dans les revues scientifiques Hydrology and Earth System Sciences et Atmospheric Measurement Techniques.

La pluie peut considérablement altérer les performances d'un réseau mobile. Mais un phénomène qui peut causer des maux de tête aux entreprises de télécommunications est un coup de chance pour la recherche météorologique :« Nous avons développé une toute nouvelle méthode de mesure de la pluie à partir de cette interaction entre les événements météorologiques et la technologie humaine, " déclare le professeur Harald Kunstmann de l'Institut de météorologie et de recherche sur le climat - Recherche sur l'environnement atmosphérique (IMK-IFU), le Campus Alpin de KIT. « Si un réseau commercial de liaisons hertziennes (CML) est en place, nous n'avons besoin ni d'une nouvelle infrastructure ni de personnel au sol supplémentaire. » En collaboration avec des scientifiques de l'Université d'Augsbourg, Son équipe KIT a maintenant réussi à effectuer la première mesure des précipitations à l'échelle de l'Allemagne avec la nouvelle méthode :ils ont pu dériver des cartes de précipitations à haute résolution temporelle basées sur l'atténuation des CML entre plusieurs milliers de mâts de téléphonie mobile causée par les précipitations. "Une comparaison avec les mesures du service météorologique allemand montre que nous avons atteint un degré élevé de corrélation, " explique Maximilian Graf, membre de l'équipe de recherche.

Précision améliorée grâce à l'intelligence artificielle (IA)

Les précipitations ont pu être déterminées grâce aux antennes CML installées sur les mâts de téléphonie mobile pour la transmission du signal sur de longues distances. "Une fréquence de 15 à 40 gigahertz est utilisée ici. Sa longueur d'onde correspond à la taille typique des gouttes de pluie, " explique le Dr Christian Chwala qui coordonne ce travail de recherche à l'Université d'Augsbourg. " L'augmentation des précipitations affaiblit le signal que les antennes relais utilisent pour échanger des informations. Sur un an, nous avons mesuré l'atténuation de courant obtenue à partir de 4, 000 CML avec une résolution temporelle de 1 minute. L'ensemble de données résultant est unique par sa résolution et sa taille énorme."

Utilisation prévue en Afrique de l'Ouest

Pour l'Allemagne, cependant, la méthode fonctionne principalement au printemps, l'été, et tomber. "C'est parce que le grésil et la pluie verglaçante provoquent une atténuation plus élevée que les précipitations liquides, et la neige ne peut pas du tout être mesurée avec le réseau CML, " explique Harald Kunstmann. Plusieurs projets sont actuellement en cours où les chercheurs mesureront les précipitations à l'aide de CML, avec un focus particulier sur l'Allemagne, en coopération avec le Service météorologique allemand et l'Office de l'environnement du Land de Saxe. Au cours de l'été, d'autres projets démarreront en République tchèque et au Burkina Faso, où une collecte nationale de données sur la LMC doit être établie pour la première fois en Afrique.