当台风裹挟狂风暴雨席卷而来，当短时强降水突袭城市街巷，过去依赖有限气象观测站点的天气预报，有时在极端天气面前显得力不从心。如今，这一困境正被 5G基站通感一体的新用途打破。遍布全国城乡各地的 5G 通信基站，竟能化身精准捕捉水汽的 “气象侦探”，让极端天气预测准确率显著提升，为城市防灾减灾装上了 “超灵敏预警雷达”！

南京信息工程大学智协飞教授团队和袁潮霞教授团队联合中国移动、中国气象局等团队完成全球首次基于5G基站进行气象精准预报的试点验证。这项突破性技术可有效解决传统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，预测极端天气准确率最高提升80%，强降水位置和范围预报也更加精准。

2025年5月8日一次强降水过程的预报。同化了5G基站的GNSS ZTD资料，数值模式减少了降水的漏报，显著提升强降水短临预报技巧（图中左边是降水观测数据，中间是未用5G基站资料的预报，右边是采用了5G基站资料）。

据了解，当前我国采用了通过水汽观测站收集GNSS（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。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，难以捕捉局地突发的极端天气。

参与试点的中国移动浙江公司专家王科钻表示：我们通过实验测试发现，利用5G基站自带的双频北斗高精度授时系统也可以进行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，就可以得到预报的关键数据。

经验证，基于5G基站GNSS的气象短临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的分钟级；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。

目前中国移动有百万级5G基站，覆盖广泛，每一座5G基站就相当于GNSS/MET水汽观测站，通过激活这些通感一体的“水汽观测站”获取的大气水汽数据规模更大，时效更强，无需改造就可直接应用，可大幅节约水汽观测站的建设成本。获得的高时空分辨率的大气水汽分布不仅有助于提升局部极端天气的精准预报水平，更能显著增强气象灾害预警的时效性，为防灾减灾提供坚实的技术支撑。此外，这些高分辨率的气象数据还可进一步赋能风力发电、低空导航、流域预警等多个重要场景，开辟产业新蓝海。

中国移动浙江公司试验场的水汽观测站分布

智协飞教授团队与中国移动浙江公司共同合作，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。通过智能融合基于5G基站GNSS ZTD 同化资料的WRF数值预报、改进的U-Net深度学习预报以及传统的光流法预报结果，强降水的短临预报技巧得到进一步提升。

袁潮霞团队还利用5G GNSS信号和深度学习进行实时三维风场预测的研究，首次提出并验证了一个名为G-WindCast的创新深度学习框架，能够利用5G全球导航卫星系统（GNSS）信号强度变化，实现高精度、实时（提前5-30分钟）的三维大气风场预测。