5G a synoptyka
Budowa sieci bezprzewodowych 5G sprawi, że łączność mobilna stanie się bez porównania szybsza i efektywniejsza. Niestety, skutkiem ubocznym mogą być problemy z prognozowaniem pogody. Niepokój w tym zakresie wyrażają amerykańskie i międzynarodowe organizacje naukowe oraz niezależni eksperci. Jednak Federal Communications Commission (FCC), agencja odpowiedzialna za łączność radiową, nie podziela tych obaw, co jest poważnym problemem.
Sieci 5G oferują znacznie większe możliwości niż systemy telekomunikacyjne poprzednich generacji. Niektóre pasma mikrofalowe używane w nich do transmisji danych znajdują się niebezpiecznie blisko częstotliwości instrumentów pomiarowych satelitów meteorologicznych. Na przykład sygnały transmitowane w pasmie 24 GHz przez nadajniki sieci 5G mogą nakładać się na częstotliwość 23,8 GHz odpowiadającą naturalnemu promieniowaniu pary wodnej w atmosferze mierzonemu przez satelity. Mierzone dzień i noc niezależnie, czy niebo jest czyste, czy zachmurzone, promieniowanie w pasmie 23,8 GHz dostarcza wiarygodnych informacji o wilgotności powietrza niezbędnych do opracowania precyzyjnych prognoz pogody, a zwłaszcza przewidywania natężenia, miejsca i trasy burz. Warunkiem jest niezakłócanie przez obce sygnały, jak chociażby sygnały emitowane przez stacje bazowe i urządzenia nowej sieci 5G.
Poziom zakłóceń podaje się w decybelowatach. Różni regulatorzy ustalili już dość rygorystyczne normy określające dopuszczalny poziom zakłóceń dla sieci 5G (im niższa wartość, tym normy ostrzejsze), na przykład Komisja Europejska przyjęła wartość –42 dBW. Ale podczas pierwszej aukcji zezwoleń na sieci 5G w pasmie 24 GHz na terytorium Stanów Zjednoczonych, która odbyła się w ubiegłym roku, FCC znacząco obniżyła swoje wymagania, przyjmując granicę –20 dBW, dużo powyżej poziomu wynikającego z analiz przeprowadzonych przez NASA, National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) oraz U.S. Navy. Neil Jacobs, który pełni obowiązki administratora NOAA, po zakończeniu aukcji poinformował Kongres, że przyjęte przez FCC dopuszczalne wartości zakłóceń mogą spowodować utratę nawet 77% danych o koncentracji pary wodnej zbieranych przez satelity. Według Jacobsa skutkiem będą dwudniowe, a nawet trzydniowe opóźnienia w przewidywaniu ruchu huraganów, co ograniczy możliwości opracowywania prognoz satelitarnych do poziomu z lat 80. Jacobs powiedział również, że zakłócenia ze strony sieci 5G mogą wymusić na NOAA rezygnację z planów budowy nowych satelitów meteorologicznych.
Jesienią ubiegłego roku delegaci Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego – Sektor Radiokomunikacyjny (ITU-R), agencji ONZ odpowiedzialnej za wykorzystanie widma fal elektromagnetycznych, przyjęli wstępne rekomendacje ograniczające dopuszczalny poziom zakłóceń dla sieci 5G do przedziału pomiędzy –29 dBW a –33 dBW. W rezultacie obecne normy ITU-R są ostrzejsze niż przyjęte przez FCC, ale nie dość ostre, by z punktu widzenia meteorologów wyeliminować problem.
Odpowiadając na zastrzeżenia Kongresu zgłaszane przed ubiegłorocznym, wiosennym przetargiem, przewodniczący FCC, Ajit Pai bronił decyzji w sprawie dopuszczalnego poziomu zakłóceń przez sieci 5G, nazywając uwagi krytyczne „przesadzonymi i niesprawdzonymi żądaniami z ostatniej chwili”. Tymczasem to FCC, a nie jej krytycy, ma problem z uzasadnieniem swoich decyzji: do czasu wysłania tego tekstu do druku komisja nie przedstawiła jakiejkolwiek analizy przemawiającej za przyjęciem takich, a nie innych poziomów zakłóceń. Tymczasem FCC planuje przeprowadzenie przetargu na inne zakresy częstotliwości 5G, które przekrywają się z pasmami używanymi przez satelity do monitorowania opadów, zachmurzenia i pokrywy lodowej morza.
Działania te to tylko część niepokojących aroganckich zachowań ze strony FCC. Komisja udostępnia chronione dotąd zakresy widma fal elektromagnetycznych, dopuszczając nowe sposoby ich wykorzystania, i równocześnie błyskawicznie wydaje pozwolenia na przykład dla okrążających glob konstelacji satelitów, które mają w każdym zakątku świata zapewnić dostęp do szerokopasmowego Internetu. Działania te mogą ograniczyć zakres obserwacji astronomicznych za pomocą ziemskich teleskopów. Ponadto całe roje nowych satelitów budzą obawy związane ze wzrostem liczby „kosmicznych śmieci”, które już dziś stanowią coraz większe zagrożenie dla cennych zasobów kosmicznych, jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna.
Na szczęście, decyzje FCC nie są niepodważalne. W rzadkim przypadku współpracy na forum Kongresu, liderzy demokratów i republikanów w Komisji Nauki Izby Reprezentantów w grudniu 2019 poprosili Government Accountability Office o zbadanie, dlaczego rekomendacje FCC dotyczące techniki 5G odbiegają zasadniczo od oceny pozostałych agencji federalnych. To dobry punkt wyjścia. Kongres powinien sięgnąć do swoich uprawnień także o charakterze budżetowym, aby skłonić FCC do „przejrzystego działania” i współpracy m.in. z prezentującymi odmienne stanowiska agencjami rządowymi oraz instytucjami naukowymi w celu znalezienia rozwiązania umożliwiającego najlepsze wykorzystanie potencjału techniki 5G i gwarantującego dostępność wiarygodnych prognoz pogody.