美國國家海洋和大氣管理局的衛(wèi)星圖，顯示了美國大陸上空的水蒸氣。圖片來源：《自然》網站

一個全球性的問題出現了。

美國政府已經開始拍賣下一代通信網絡——5G網絡的無線電頻段，但其中部分頻譜，與一些主要測地衛(wèi)星的工作頻譜非常接近。這讓氣象學家非常擔憂，他們認為5G信號傳輸很可能會干擾正常的數據采集工作，進而影響全球天氣預報的準確性。

而據英國《自然》新聞一篇報道稱，鑒于美國的通信市場規(guī)模龐大，美國政府如何部署5G網絡的決定，亦可能影響其他國家的后續(xù)監(jiān)管政策。

共享頻譜，“鄰居很吵”怎么辦？

其實，天文學家、氣象學家和其他科學家早就開始與其他用戶共享觀測頻譜，也會通過轉到不同頻段的方式來防止干擾。但這次卻是“有史以來第一次受到威脅”，供職于歐洲中等尺度天氣預報中心的氣象學家史蒂芬·英格列說，現在他們開始想方設法“捍衛(wèi)”這些頻段。

這些極為重要的頻段包含了23.8GHz(千兆赫)——大氣中的水蒸氣會在這一頻率釋放微弱的信號，而歐洲MetOp探測器等衛(wèi)星專職負責監(jiān)測這一頻率的地球輻射能量，并以此評估地球上大氣的濕度。這些測量日以繼夜地進行著，氣象研究員們會將測量數據輸入大氣模型，預測暴風雨和其他天氣系統在接下來幾小時至幾天內的變化。

現在的問題是，傳輸頻率幾乎相同的5G基站，會產生與水蒸氣釋放的信號非常類似的信號，造成一定混淆。美國威斯康星大學麥迪遜分校的氣象學家喬丹·戈爾斯表示：“我們無法判斷信號是否有人工成分。”而數據的混淆會讓天氣預報不再準確。

喬丹·戈爾斯把這種情況比喻成家隔壁住了一個很吵的鄰居。如果鄰居用超大音量放音樂，噪聲也會干擾你的房間，只能希望鄰居把音量調低。

開會商討，FCC拿出誠意了嗎？

《自然》文章表示，美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)以及美國國家航空航天局(NASA)正在與掌管美國無線網絡分配的聯邦通信委員會(FCC)進行一場重要的談判。NOAA和NASA希望，FCC能一起參與保護地球觀測的頻段，使其不受5G信號干擾。

不過，FCC上個月剛完成首輪5G頻譜的拍賣，人們幾乎沒看到什么保護措施。

這場拍賣會于4月中旬落下帷幕，中標的總金額約20億美元。而在距拍賣會開始不到一周之際，FCC主席帕伊甚至對地球科學界的持續(xù)擔憂和修改美國政府立場的請求表達了他的不耐煩——在寫給商務部長羅斯和NASA局長布里登斯廷的信中，帕伊強調特朗普政府應盡快推出5G并為其騰出頻譜。

已經結束的拍賣會涉及兩個頻段：24.25—24.45GHz，另一個是24.75—25.25GHz。如果監(jiān)管機構、電信公司不采取措施降低干擾風險，那么經由美國5G無線信號覆蓋區(qū)上空的測地衛(wèi)星，將無法準確檢測大氣中的水蒸氣濃度。這一參數失效可能會影響全球天氣預報。

通常，監(jiān)管機構都會設定允許的噪聲上限，數字越負表明噪聲控制越嚴格。此前FCC拍賣將美國5G網絡信號的噪聲上限設定在-20分貝瓦，這幾乎比所有國家正在考慮的5G噪聲都要高——歐盟委員會設定5G基站噪聲上限為-42分貝瓦，世界氣象組織(WMO)推薦上限為-55分貝瓦。

下半年埃及將召開一次相關會議，來自世界各地的監(jiān)管機構齊聚，共同確定可商用的5G頻段，以及測地信號干擾水平。但法國氣象局專家、領導WMO無線電頻率協調指導小組的埃里克·阿萊克斯表示，由于噪聲測量標準的不同，美國提案所允許的噪聲可能是歐洲提案的150多倍，更是WMO的3000多倍。

氣象不準，還可能是連鎖反應？

這不是美國一家的問題。美國當地的氣象學者當然需要準確的數據作為模型參數，但實際上，參數的失效可能會影響全球的天氣預報。

據悉，NOAA和NASA已經完成了對不同噪聲干擾水平所產生影響的研究。在美國國會可能不止一次的正式要求下，該研究至今尚未公諸于眾。而據2010年一份來自美國國家科學、工程和醫(yī)學院的報告得出的結論，如果科學家們無法獲得23.8GHz頻段傳輸的信號，就會失去30%的微波頻率數據——這些有用數據對全球天氣預報來說至關重要。

史蒂芬·英格列表示，如果缺失美國的大氣數據，歐洲的天氣預報就會受到嚴重影響，因為歐洲的天氣模式往往取決于之前三四天美國的天氣情況。

NOAA隸屬的美國商務部則表示：將堅定支持美國政府鞏固其5G領導地位的相關政策，同時持續(xù)推進政府和科研層面的重大項目。

NASA局長布里登斯廷拒絕發(fā)表評論，但在4月的一次會議上他表達了自己對此事的憂慮，“這問題關系重大”，他說。

FCC的下一輪5G拍賣計劃將于今年12月啟動，這也將是美國史上最大規(guī)模的一次拍賣。新一輪的拍賣還將增加三個頻段帶——其中依然包括了衛(wèi)星工作頻段，科學家們一直用它來觀測降水、海冰和云層。