SMC 資料庫

議題背景：

自今年3月交通部公布首波釋出5G頻段至今，四大報紙媒體皆報導5G可能干擾衛星訊號，甚至影響氣象預測的疑慮。

相關新聞：

1. 蘋果日報：【5G來了1】500億競標明開跑　衛星訊號干擾、健康威脅成隱憂
2. 聯合報：美5G干擾天氣預報準確度？氣象局：待評估
3. 自由時報：科學家︰5G恐干擾氣象衛星 嚴重影響預測
4. 中國時報：天氣預報失準？專家：5G訊號恐干擾氣象衛星

新聞指出，3.5GHz頻段與電視衛星使用的頻段重疊，而1800MHz頻段則有部分供4G使用。在美國釋出的24GHz頻段則是與衛星觀察水蒸氣的頻段太過接近，世界氣象組織（World Meteorological Organization，WMO）指出，5G可能因此干擾氣象預測的準確度。對此，專家分別給予回應如下：

2020年1月7日
國立中央大學太空及遙測研究中心教授 林唐煌

微波（Microwave）為目前國際遙測大氣、海洋及地表等環境參數的主要波段（如1.4、6.9、10.7、18.7、23.8、36.5、89GHz），尤其在颱風及豪大雨等災害性天氣的監測，如水氣含量、可降水量、降雨量、海面溫度、海面風場、海洋與大氣間能量通量^[1] 等參數，是提供氣象預報及預警防範過程中相當重要的參考資訊。其中23.8GHz已普遍應用，是衛星觀測大氣水氣量及海洋地區降水反演^[2] 的重要組成頻率，也是國際上氣象相關作業預報模式必要的觀測資料。目前美國5G所釋出的24 GHz與23.8GHz極為相近，對於衛星被動式的接收大氣中水氣資訊而言，無論在全球或局部區域，都將增加衛星觀測在相關環境與大氣的物理參數反演（如水氣量、降水量、雪覆量與海冰的分布）之雜訊，^[3] 進而影響氣象模式初始場景及預報結果之準確性，實應慎重評估考量。

因應通訊需求，台灣NCC所釋出之5G頻段，包括1.8GHz，3.5GHz及28GHz等三頻段，對於衛星訊號及氣象參數的影響簡述如下：

1. 1.8GHz：以早期氣象衛星資料傳輸頻段1.6~1.7GHz為例，如地面有很強的發射訊號干擾，則附近的接收天線將無法追蹤衛星訊號。若無法順利地接收衛星傳播之資料，所釋出1.8GHz頻段雖不至於明顯影響衛星訊號的傳輸，但仍有部分訊號傳輸干擾之虞。干擾可能來自於頻寬（bandwidth）和副載頻（subcarrier frequency），與發射天線的硬體設備及其發射功率強度有關。

2. 3.5GHz及28GHz：氣象參數在這兩個頻段中，對電磁波能量的傳輸過程不易產生吸收、發射或散射等交互作用，因此並不影響目前衛星觀測在相關環境與大氣物理參數之反演。

2020年1月3日
國立臺灣大學大氣科學系助理教授 陳維婷

衛星探測水氣的方法，是被動接收地表與大氣所放射的微波波段，再根據微波的強度推估大氣中的水氣含量，衛星是目前唯一可以提供覆蓋全球所有區域水氣含量觀測資料，其他量測方法都只能提供有限區域的觀測。

衛星觀測的水氣含量資料，提供了天氣預報模擬時重要的初始條件。在學理上，有越準確的初始條件，所模擬出未來幾天的天氣演變會越有機會貼近真實情況，而準確的初始條件要仰賴高品質的觀測資料。目前天氣預報作業上已經常態性接收衛星所觀測到的全球水氣含量資料，進行「資料同化」（Data assimilation）。同化過的資料是模擬天氣預報所需使用的初始條件，而正確的初始水氣含量對於降雨、對流現象的模擬是關鍵的參數。

5G網路是透過手機與基地台放射的人為電磁波進行通訊，若使用的波段與衛星探測水氣使用的波段接近或重疊，可能會讓衛星觀測到的微波強度出現人為活動的雜訊，在推估水氣含量時就有更高的不確定性。在手機通訊量大、基地台密度高的特定地區（如陸地都市），最嚴重或許會因雜訊過大而無法用衛星測得的訊號來推估水氣量，造成天氣預報模擬的初始條件有比較大的誤差。然而對於5G通訊將會影響衛星觀測水氣的程度、空間範圍，目前還沒有科學研究提供確切的量值，而後續對於天氣預報準確度的影響也還沒有科學研究評估。

註釋：

[1] 能量通量（energy flux）：所發射、轉移、或吸收的功率是以輻射的形式，也稱為輻射通率（radiant flux）或輻射功率（radiant power）。本文所指為海洋與大氣之間長波輻射能量的交互作用，與天氣系統的消長密切相關。國家教育研究院雙語詞彙、學術名詞暨辭書資訊網，2020年1月7日檢索自http://terms.naer.edu.tw/detail/1332074/
[2] 衛星觀測資料包含地表與大氣的訊息，欲獲取大氣降水的訊息，需先濾除地表的訊號，海表面因較為單一，相對於地物複雜的陸地表面更容易估算而獲得準確的大氣訊息；此外，以不同頻段的微波偵測大氣訊息時，會受到水三態（固、液、氣）的不同影響，對於降水的估算常利用多頻段以提昇衛星觀測之準確度，如18.7、23.8、36.5、89GHz。其中23.8GHz因易受水氣（water vapor）和水滴（waterdrop）之影響，有影響表示有訊號消長，即可藉由消長量計算出水氣的含量，亦常被應用於此相關參數的估算。
[3] 大氣物理參數是根據衛星觀測資料，藉由物理或經驗模式計算獲得；若衛星接收訊號包含地面通訊之雜訊，將造成大氣參數估算結果之誤差；因此，如地面通訊所造成的雜訊可先濾除，則反演法不需修正，若雜訊無法濾除，則反演的方法就須修正或重新建構。

本文歡迎媒體轉載使用，惟需附上資料來源，請註明新興科技媒體中心。
若有採訪需求或其他合作事宜，請聯絡媒體公關：