
濃霧天氣(圖片來源:pixabay)
為(wei) 了飛機、輪船以及公路車輛的運行安全,相關(guan) 的交通運輸部門需要實時掌握運行路線及關(guan) 鍵停靠點的能見度。為(wei) 此,這些地方通常都會(hui) 設置有相應的霧氣監測係統,及時進行能見度的判別與(yu) 安全預警,以避免濃霧造成嚴(yan) 重的碰撞事故與(yu) 損失。
但是,這些係統往往需要衛星、傳(chuan) 感器以及工作人員之間的相互配合,因而總體(ti) 來說操作複雜且成本昂貴。另一方麵,這些傳(chuan) 統監測方法的空間分辨率較低,準確度並不理想。空間分辨率是對監測設備性能的一種衡量指標,即從(cong) 所呈現的圖像上能夠分辨出的最小麵積。麵積越大,識別能力越強,監測效果才會(hui) 越好。另外,在靠近地麵的部分,係統的監測靈敏度也會(hui) 有所下降,這也造成了一些監測上的難題。
因此,一些工程師希望設計出一套新的監測係統來解決(jue) 這些問題。美國康奈爾大學的研究者提出,或許可以利用手機信號來監測霧氣。信號塔是我們(men) 已有的已經遍布各地的基礎設施,如果能夠運用信號網絡來實現霧氣監測,那傳(chuan) 統方法的各種問題也將迎刃而解。

信號塔(圖片來源:pixabay)
在某些天氣狀況下,手機的信號會(hui) 變得很差。這是因為(wei) 天氣尤其是霧氣會(hui) 影響到信號塔接收信號的強度。微波信號的傳(chuan) 播介質是低空大氣和地麵物體(ti) 。在霧氣出現的前後,由於(yu) 溫度、氣壓、反射點等影響因素發生改變,信號場的強度也隨之發生變化。這些變化有規律可循,因而微波信號與(yu) 霧氣的這種關(guan) 係,正好提供了一種新的監測思路。
研究者在一些地區進行了相關(guan) 實驗,他們(men) 收集和分析了該地區的實時信號數據。利用信號的變化規律,研究者能夠判斷出霧的出現時機。在新方法的幫助下,他們(men) 成功地在該地區霧氣出現前的一個(ge) 小時實現了預測。除霧氣以外,微波信號甚至能夠反映出該地區溫度和濕度的變化情況,這也是研究者之後要繼續探索的方向。
相比傳(chuan) 統的方法,這種新的監測係統將會(hui) 帶來三個(ge) 方麵的優(you) 勢:首先,信號塔已經遍布各地、覆蓋麵廣,利用微波信號進行的監測不需要額外的前期投入,是一種成本低廉的監測方法。同理,這種方法地區適用性強、可以實現無間斷的監測,在對於(yu) 霧氣的短期預警上極具優(you) 勢。最重要的一點,衛星探測需要穿過雲(yun) 層,一些情況下會(hui) 被高層雲(yun) 所幹擾;而新方法不僅(jin) 可以解決(jue) 這個(ge) 問題,甚至能夠區分出低層雲(yun) 與(yu) 地麵霧,實現準確的預測。

衛星監測係統(圖片來源:pixabay)
不過,這種新方法仍需通過廣泛且嚴(yan) 格的測試才能正式投入應用。但可以確定的是,利用信號分析霧氣形成之前的天氣變化是可能的。通過監測微小的變化,人們(men) 可以對霧氣的出現進行準確的預判。從(cong) 另一個(ge) 角度上說,能夠運用原本已經被信號包圍的周邊環境,而不是重新建立新的監測設施,這種設計思路也給未來新技術的研究方向帶來諸多啟發。
新方法或許並不能完全取代傳(chuan) 統的衛星監測技術,但它可以作為(wei) 一種輔助性的手段,使人們(men) 能夠獲取更加準確的霧氣預警信息。
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