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5G通信网络或将对全球天气预报造成严重影响

  • 发布时间:2019-05-10
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据《自然》杂志4月26日报道,美国政府已经拍卖及计划还将拍卖的一些5G通信网络频段,接近卫星监测关键气象信息的频段。因此,来自手机和其他设备的5G传输或将干扰气象学家的数据采集,威胁全球天气预报能力,造成生命财产损失。

“这是一个全球性的问题。”美国威斯康星大学麦迪逊分校气象学家乔丹•格斯指出。除非监管机构或运营商采取降低干扰风险的措施,否则,地球观测卫星将无法准确监测美国5G覆盖区大气中的水蒸气。当这些美国及其他国家气象学家们都依赖的数据被干扰,全球天气预报都可能受此影响。

英国《卫报》5月4日报道,气象学家或将无法预测类似于造成了欧洲几十人死亡,交通大面积瘫痪的2018年“东方野兽”寒潮。5G“可能严重影响我们对于风暴的预测能力。”欧洲中期天气预报中心(ECMRWF)托尼·麦克纳利指出,“最终,这将造成人类生死攸关的问题。对此,我们非常忧虑。”

图据《卫报》

共享天空中第一次出现必须抵御的威胁

天文学家、气象学家和其他科学家长期以来都在同其他人共享频谱。为了防止冲突,他们有时也会转用不同频率。但“这是第一次出现对那些我会称其为皇冠上珠宝的频率的威胁,这些是我们必须捍卫的珍宝。”欧洲中期天气预报中心气象学家斯蒂芬称。

这些“皇冠上的珠宝”包括23.8千兆赫(GHz)频率。水蒸气是以23.8千兆赫频率这个特定的自然波长发出微弱的信号。而一个以几乎相同频率发射信号的5G网会产生很像水蒸气的信号。如果气象学家将这些信号纳入其天气预测模型,无疑将影响其准确性。

“我们将无法区分两者,于是,不得不放弃这些数据。”欧洲中期天气预报中心的尼尔斯·鲍尔曼指出,“它们是一种独特的来自自然界的信息,对我们进行天气预测至关重要。如果我们失去对这种数据的收集,及据此进行天气预测的能力,天气预报将受到严重影响。”

斯蒂芬也表示,没有来自美国大气的准确数据,可能会严重影响欧洲的天气预测。欧洲的天气模式往往受到美国3-4天前天气状况的影响。

来自吵闹邻居的干扰

美国联邦通信委员会(FCC)最近这次拍卖涉及两组频率:一组为24.25-24.45千兆赫之间,另一组为24.75-25.25千兆赫之间。这两组频率范围内发射信号的无线电设备可能对以23.8千兆赫频率发射信号的水蒸气监测造成干扰。

这种情况就像是有一个吵闹的隔壁邻居。如果那个人播放吵闹的音乐,大量噪音可能会穿透墙壁进入你的公寓。但如果你能说服这个人把音乐声调低,你就能相对安静地睡个觉,乔丹•格斯指出。

射频工程师以瓦分贝为单位来测量噪音,而监管机构设定的可允许噪音限制,越小的负数说明限制越严。美国FCC的5G频段拍卖设定的噪音限制为-20瓦分贝。这比其他所有国家考虑的噪音限制门槛都要嘈杂得多。欧盟委员会确定的5G基站噪音限制为-42瓦分贝,而世界气象组织(WMO)建议的限制设置为-55瓦分贝。

美国的作为或造成不利国际影响

全球监管机构将于10月28日起在埃及召开制定5G相关国际协议的会议,这些协议将包括哪些频率可用于5G传输,以及5G对地球观测频率产生干扰的可接受范围。

人们希望,世界气象组织的噪音限制建议可以影响各国监管机构,从而在埃及会议上制定更为严格的全球噪音标准。然而,世界气象组织无线电频率协调指导组的气象学家埃里克•阿莱克斯指出,美国提案的可允许噪音标准将超过欧洲提案的150倍以上, 超过世界气象组织计划的3000多倍。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和国家航空航天局(NASA)目前正在与监管无线网络的FCC进行商讨,要求FCC与其合作,保护那些用于地球观测的频段免受5G干扰。然而,FCC已经于今年4月拍卖了第一部分5G频谱,交易于4月17日结束,斩获收入近20亿美元。美国作为一个如此庞大的通信市场,政府对于5G通信网的部署和决定很可能影响全球对于这一技术的监管的讨论。

对未来的忧虑

23.8千兆赫及其他对地球观测至关重要的频率受到干扰后,天气预报到底会变得多糟,这方面的研究目前相对较少。“但我们失去的(频段)越多,影响就越大。”乔丹·格斯指出。

NOAANASA已经完成了关于不同程度噪音干扰影响的研究,但结果尚未公布。而美国国家科学、工程和医学院2010年的一份报告曾得出结论,失去23.8千兆赫信号将导致微波频率中30%的有用数据的丧失,而这些数据对全球天气预报有着重大贡献。

FCC计划将于今年12月开始下一轮5G频段拍卖,而这将是美国有史以来最大的一次拍卖。它将涉及另外三个频段。据英国《卫报》消息,其中包括用于研究雨雪的36-37 GHz频段,用于测量大气温度的50 GHz频段,及帮助分析云和冰的86-92 Ghz频段。

中国5G移动网络尚未涉及高频段

根据中国无线电管理官网信息,低频段一般是指3GHz以下频段,高频段一般指6GHz以上频段。

而据人民网报道,2018年12月6日,中国的三大运营商5G频谱划分落定,分别获得全国范围5G中低频段试验频率使用许可。其中,“中国移动获得2.6GHz与4.9GHz频段,中国联通中国电信分食3.5GHz频段。”这些5G网将使用的频段并未涉及高频段。

转自红星新闻记者 林容

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