高考申論題
108年
[氣象] 大氣測計學(包括傳統觀測與遙測)
第 四 題
四、衛星微波感應器在氣象上主要應用的頻道有那些？試述其觀測特性並說明未來發展之 5G 通訊對其在氣象觀測上是否有影響？（20 分）
📝 此題為申論題
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本題重點在於微波遙測的『物理機制』與『頻譜干擾』。作答時首先應將微波頻段依觀測目標分類（地表參數、大氣溫度剖面、水氣剖面、雲與降水），說明其吸收與散射原理；接著針對5G議題，精準點出5G毫米波頻段（如24GHz）與水氣保護頻帶（23.8GHz）的鄰近性，探討「帶外輻射(Out-of-band emissions)」造成的射頻干擾(RFI)對數值天氣預報(NWP)的衝擊。
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【破題】 衛星被動微波遙測利用大氣氣體分子（如氧氣、水氣）與水象體（雲水、冰晶）在特定微波頻段的吸收、發射與散射特性來反演大氣與地表參數。近年5G通訊技術向毫米波頻段擴展，因其工作頻率極度鄰近氣象專用的被動微波頻段，已成為當前全球氣象觀測面臨的重大挑戰。 【論述】
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衛星微波觀測與5G干擾
💡 利用大氣分子微波吸收特性反演溫濕剖面，並防範5G帶外干擾。
🔗 5G 通訊干擾氣象衛星之機制鏈
- 1 頻段鄰近 — 5G 24GHz 頻段極接近受保護的 23.8GHz 水氣頻段
- 2 帶外輻射 — 通訊設備過濾不足，訊號能量洩漏至氣象專用頻道
- 3 射頻干擾 (RFI) — 衛星感應器將通訊訊號誤判為大氣自然輻射（亮度溫度偏高）
- 4 預報誤差 — 錯誤的初始場水氣資料導致數值預報路徑與降水失準
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解 ITU 對於氣象衛星被動感應器頻段的保護標準與權益爭取。
