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    美国拍卖5G频段,影响地球科学数据?
    2019-05-30 10:11:14 来源:科技日报

      美国国家海洋和大气管理局的卫星图,显示了美国大陆上空的水蒸气。图片来源:《自然》网站

      一个全球性的问题出现了。

      美国政府已经开始拍卖下一代通信网络——5G网络的无线电频段,但其中部分频谱,与一些主要测地卫星的工作频谱非常接近。这让气象学家非常担忧,他们认为5G信号传输很可能会干扰正常的数据采集工作,进而影响全球天气预报的准确性。

      而据英国《自然》新闻一篇报道称,鉴于美国的通信市场规模庞大,美国政府如何部署5G网络的决定,亦可能影响其他国家的后续监管政策。

      共享频谱,“邻居很?#22330;?#24590;么办?

      其?#25285;?#22825;文学家、气象学家和其他科学家早就开?#21152;?#20854;他用户共享观测频谱,也会通过转到不同频段的方式来防止干扰。但这次却是“有史以来第一次受到威胁?#20445;?#20379;职于欧洲中等尺度天气预报中心的气象学家史蒂芬·英格列?#25285;?#29616;在他们开始想方设法“捍卫”这些频段。

      这些极为重要的频段包含了23.8GHz(千兆赫)——大气中的水蒸气会在这一频率?#22836;?#24494;弱的信号,而欧洲MetOp探测器等卫星专职负责监测这一频率的地球辐射能量,并以此评估地球上大气的湿?#21462;?#36825;些测量日以继夜地进行着,气象研究员们会将测量数据输入大气模型,预测暴风雨和其他天气系统在接下来几小时至几天内的变化。

      现在的问题是,传输频率几乎相同的5G基站,会产生与水蒸气?#22836;?#30340;信?#27431;?#24120;类?#39057;?#20449;号,造成一定混淆。美国威斯康星大学麦迪逊分校的气象学家乔丹·戈尔斯表示:“我们无法判断信号是否有人工成分。”而数据的混淆会让天气预报不再准确。

      乔丹·戈尔斯把这种情况比喻成家隔壁住了一个很吵的邻居。如果邻居用超大音量放音乐,噪声也会干?#25293;?#30340;?#32771;洌?#21482;能希望邻?#24433;?#38899;量调低。

      开会商讨,FCC拿出诚意了吗?

      《自然》文章表示,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)以及美国国家航空航天局(NASA)正在与掌管美国无线网络分配的联邦通信委员会(FCC)进行一场重要的谈?#23567;OAA和NASA希望,FCC能一起参与保护地球观测的频段,使其不受5G信号干扰。

      ?#36824;現CC上个月刚完成首轮5G频谱的拍卖,人们几乎没看到什么保护措施。

      这场拍卖会于4?#36718;?#26092;落下帷幕,中标的总金额约20亿美元。而在距拍卖会开始不到一周之际,FCC主席帕伊甚至对地球科学界的?#20013;?#25285;忧和修改美国政府立场的请求表达了他的不?#22836;场?#22312;写给商务部长罗斯和NASA局长布里登斯廷的信中,帕伊?#24247;?#29305;朗普政府应尽快推出5G并为其腾出频谱。

      已经结束的拍卖会涉及两个频段:24.25—24.45GHz,另一个是24.75—25.25GHz。如果监管机构、电信公司不采取措施降低干?#27431;?#38505;,那么经由美国5G无线信号覆?#20052;?#19978;空的测地卫星,将无法准确检测大气中的水蒸气浓?#21462;?#36825;一参数失效可能会影响全球天气预报。

      通常,监管机构都会设定?#24066;?#30340;噪声上限,数字越负表明噪声控制越严格。此前FCC拍卖将美国5G网络信号的噪声上限设定在-20分贝瓦,这几乎比所有国家正在考虑的5G噪声?#23478;?#39640;——欧盟委员会设定5G基站噪声上限为-42分贝瓦,世界气象组织(WMO)推荐上限为-55分贝瓦。

      下半年埃及将召开一次相关会议,来自世界各地的监管机构齐聚,共同确定可商用的5G频段,以及测地信号干扰水?#20581;?#20294;法国气象局专家、领导WMO无线电频?#24066;?#35843;指导小组的埃里克·阿莱克斯表示,由于噪声测量标准的不同,美国提案所?#24066;?#30340;噪声可能是欧洲提案的150多倍,更是WMO的3000多倍。

      气象不准,还可能是连锁反应?

      这不是美国一家的问题。美国当地的气象学者?#27604;?#38656;要准确的数据作为模型参数,但实际上,参数的失效可能会影响全球的天气预报。

      据悉,NOAA和NASA已经完成了对不同噪声干扰水平所产生影响的研究。在美国国会可能不止一次的正式要求下,该研究至今尚未公诸于众。而据2010年一份来自美国国家科学、工程和医学院的报告得出的结论,如果科学家们无法获得23.8GHz频段传输的信号,就会失去30%的微波频率数据——这些有用数据对全球天气预报?#27492;?#33267;关重要。

      史蒂芬·英格列表示,如果缺失美国的大气数据,欧洲的天气预报就会受到严重影响,因为欧洲的天气模式往往取决于之前三四天美国的天气情况。

      NOAA隶属的美国商务部则表示:将坚定支持美国政府巩固其5G领导地位的相关政策,同时?#20013;?#25512;进政府和科研层面的重大项目。

      NASA局长布里登斯廷拒绝发表评论,但在4月的一次会议上他表达了自己对此事的忧虑,“这问题关系重大?#20445;?#20182;说。

      FCC的下一轮5G拍卖计划将于今年12月启动,这也将是美国史上最大规模的一次拍卖。新一轮的拍卖还将增加三个频段带——其中依然包括了卫星工作频段,科学家们一直?#30431;?#26469;观测降水、海冰和云层。

    标签:美国;水蒸气;噪声;频段;卫星;美国国家海洋和大气管理局;频谱;天气预报;NASA;欧洲 编辑?#20309;?#20431;婧
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