Una mappa delle precipitazioni mediante le reti cellulari

La gestione delle risorse idriche, le previsioni meteo e le ricerche climatiche necessitano di misure accurate e real-time riguardo all'intensità e alla frequenza delle piogge. Spesso l'accuratezza richiesta non è garantita dai tradizionali sistemi di rilevamento a sensori radar, oltretutto poco presenti in alcune zone del pianeta. Sfruttando la vastissima diffusione delle reti mobili, specie nelle aree ad alta densità di popolazione, abbinata a come le precipitazioni comportino un'attenuazione del segnale tra antenna trasmittente e ricevente, si riesce a ricavare in tempo reale una mappa delle condizioni climatiche.

I dati sulla qualità dei segnali sono di solito memorizzati dalle compagnie di telecomunicazioni, al fine di controllare la stabilità della rete; poiché le gocce di pioggia assorbono parte delle microonde trasmesse, i dati registrati sull'attenuazione di potenza indotta e quindi sul relativo fenomeno atmosferico in corso sono in forte correlazione statistica con quanto rilevato dai sensori metereologici. Il sistema non risente delle variazioni di umidità nell'aria o di altri disturbi ai segnali trasmessi, in quanto essi causano differenze comparabili con l'errore di misura (quantizzazione), comunque non significativi rispetto a quelli provocati dalle piogge.

Uno strumento del genere può essere una grande opportunità per segnalare in tempo utile minacce climatiche (alluvioni ed inondazioni) alle popolazioni e ridurre grosse perdite economiche, naturalmente unito alle competenze di crisis management. L'applicazione su larga scala non potrà prescindere dalla cessione (magari gratuita, applicando il paradigma degli open data) delle informazioni da parte delle compagnie telefoniche.

Lo studio olandese si è basato su circa 2400 link tra coppie di antenne della rete mobile del paese, rispetto agli 8000 totali dei 3 gestori principali, scelte però su scala nazionale; la qualità di trasmissione/ricezione è stata campionata ogni 15 minuti, anche se esistono sistemi di misura a maggiore frequenza. L'abbinamento di un tale monitoraggio alle misurazioni tradizionali si è dimostrato un robusto ed affidabile metodo di rilevazione in tempo reale. Sviluppi futuri prevedono l'utilizzo di tecniche simili nella comunicazione GPS tra antenne terrestri e satellitari al fine di fornire informazioni al traffico aereo.

(autore: Giacomo Matera Capicciuti)