重大突破：5G基站助力预测极端天气，准确率最高提升80%

日前，中国移动浙江公司联合中国气象局完成全球首次利用5G基站进行气象精准预报的试点验证，开创性地实现“通信塔即水汽观测站”。这项突破性技术可有效解决传统气象水汽观测站点位有限、成本高昂的痛点，推动天气预报准确率显著提升。

近年来，在全球变暖的大背景下，极端降水在中国北方发生频率增加约30%，这给当地群众的生命财产安全带来了巨大的危害。专家普遍认为，未来中东部尤其是华北、西南部分区域将维持暖湿化趋势，并可能经历阶性强降水高峰。

如何提升强降雨天气预报的准确率？由于强降雨天气通常由中小尺度的对流系统引起，具有“空间尺度小、生命史短、突发性强”的特点，因此提高局部强降雨预报的准确率一直是气象行业的挑战难题。

据了解，当前我国采用了通过水汽观测站收集GNSS系统（全球导航卫星系统）卫星信号变化数据，分析水汽含量等大气关键参数，得出强降雨预报情况。但水汽观测站建设成本高，覆盖率偏低，目前全国仅有2300余个，且站点间距大，难以捕捉局部地区突发极端天气。

专业水汽观测站

“我们通过实验测试发现，通过5G基站自带的GNSS系统也可以用于大气水汽含量的估算，GNSS信号时延的长短与基站上空云团的水汽含量的高低直接相关，当云团水汽含量变多时，时延就会变大，因此，基于5G基站信号时延反演水汽含量，就可以得出预报的关键数据。”浙江移动网络部技术专家王科钻介绍。“中国移动有百万级5G基站，覆盖广泛，每一座5G基站就相当于GNSS/MET水汽观测站，通过激活这些‘水汽观测站’获取的水汽数据规模更大，时效更强，无需改造就可直接复用，可大幅节约水汽观测站的建设成本，得出高时空分辨率的大气水汽分布，有助于提高局部极端天气的精准预报能力、提升灾害预警的及时性，有望在抗灾减灾方面发挥重要作用。”

据了解，此次中国气象局与浙江移动共同开展的试点工作取得了重大突破，试验周期为74天，1700个5G基站GNSS系统获取的卫星信号变化数据回传共享给气象部门，用于反演水汽数据，经验证，降雨量预测精度最高可以提升80%。

气象研究人员对比分析了2025年5月8日浙江短时强降雨、2024年10月台风“康妮”的过程，融合5G基站GNSS ZTD 水汽数据和传统数据的预报结果，其降水预报结果与实况最为接近。经验证，基于5G基站GNSS的气象短临精准预报的数据采集回传频率可提升至100毫秒/次，远超传统水汽观测站为分钟级；强降水位置定位精度从27km×27km精确至1km×1km，定位从区县级到街道级，强降水范围和位置预报更精准。

气象专家认为，尽管通信基站所处环境复杂，但将通信基站数据与气象局数据融合后，观测点数量大幅增加，为数值模式提供了更丰富、更密集、覆盖区域更广的对流层水汽信息，为改进高分辨率数值预报结果奠定了重要基础。

后续，中国移动将联合中国气象局、南京信息工程大学探索水汽导风技术应用（借助卫星水汽通道反演大气风场技术），填补 “晴空风”的气象预报空白，推动GNSS数据在气象灾害研判上发挥更大价值。

通过舟山强降雨天气的水汽预测试验，证明同化后强降水范围和位置预报更好，强降水漏报区域得到了改善。