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5G来了,天气预报会受影响吗?

5G来了,当我们在操心能不能用得起5G,什么时候买5G手机最划算时,国外的科学家却为一个问题吵得不可开交:5G通信网络会影响天气的预测吗?

美国大陆上空的水蒸气(图源:NOAA/GOES)

撰文 | 李薇达

几个月前,英国《自然》杂志曾报道,气象学家警告5G通信网络有可能会影响天气的预测。自那以后,美国政府就这一问题进行了多场跨部门争论。但据《科学》网站最近的报道,似乎数月来的研究及辩论仅仅加深了这种僵局。

美国国家航空航天局(NASA)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)表示,5G可能会影响天气预测。这些机构呼吁严格限制5G的信号强度。而为美国5G运营商发放无线频谱许可证的联邦通信委员会(FCC)则称,这些担忧太过夸张。

以下为双方的“立论陈词”——

正方:5G会渗入水蒸气频段

5G承诺数据速度会比当前的4G快100倍,而它也将为包括无人驾驶汽车在内的各种尖端技术铺平道路。目前,电信公司已经开始将手提箱大小的5G天线安装在在世界各地的信号塔和屋顶上。

这些公司同时也希望将业务扩展到其他频段,比如24千兆赫兹(GHz)频段——这一频率远高于现有无线网络使用的频率,因为它们可以将更多的信息打包到信号中。但是对于天气预报员来说,这个频段是至关重要的。因为在大约23.8GHz左右,水蒸气分子会发出少量的辐射,这是远程探测大气含水量(构成云和风暴)的最佳方法之一。因为空气在这些频率下是透明的,连接到NOAA的联合极地卫星系统(Joint Polar Satellite System)和欧洲气象业务卫星(European Meteorological Operational satellites)上的传感器可以收集来自各级大气的数据,然后为7天天气预报提供关键数据,同时还能预测飓风的强度以及它们将在哪里登陆。世界气象组织无线电频率协调委员会负责人、气象学家Eric Allaix在《科学》杂志上表示:“长期的水汽记录也可以帮助校准气候变化模型。”

尽管会有一个250兆赫(MHz)的缓冲器将水蒸气频段和5G传输分离出来,但预报员依然担心5G会渗入水蒸气频段,淹没微弱的自然辐射。

据《卫报》报道,欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium Range Weather Forecasts)的Tony McNally甚至表示,5G的引入可能会造成预测数据灵敏度的下降,大幅损害预测大风暴的能力,严重时可能会导致居民丧命。

(图源:ITU)

反方:5G和天气预报可以共存

据《科学》杂志报道,FCC主席Ajit Pai在国会证词中表示,5G使用类似激光的“波束成型”技术(beam-forming,用于控制传播的方向和射频信号的接收),这将使数据传输速率最大化,杂散信号最小化。而24 GHz频段仅限于手机用户密集的城市地区。所以Pai认为NOAA对于5G技术存在误会。

全球移动通信系统协会(GSMA)也就此发表声明认为,5G网络和天气预报服务是可以共存的,并且5G还可以安全地与其他使用相邻无线电波的服务一起使用,例如天气传感服务,商业卫星,雷达等。

GSMA频谱主管Brett Tarnutzer甚至表示:“这只是假新闻。我们不能允许这些恐吓手段阻止我们从5G网络中获得巨大的社会和经济效益。我们敦促大家简单地看一下事实,而不是被误导性的言辞所吸引。”

中国的情况如何?

对于5G在中国对于天气预报的影响,在《北京科技报》报道中,北京邮电大学网络技术研究院教授马严表示,“实际情况并没有外媒报道的那样严重,因为每个国家使用的5G频率都不一样。”

据中国气象局公共气象服务中心气象分析师信欣透露,我国目前风云气象卫星使用的频段是137GHz和1700GHz,与5G信号的2.6GHz到4.9GHz相比,差距还比较明显,相互之间暂时不会产生干扰。

参考资料

[1] https://www.sciencemag.org/news/2019/08/forecasters-fear-5g-wireless-technology-will-muck-weather-predictions

[3] http://news.eeworld.com.cn/xfdz/ic460622.html

[4] https://www.gsma.com/newsroom/press-release/gsma-debunks-false-claims-threatening-future-of-5g/

[5] https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_3549612

赛先生

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