?离谱！杭州热到手机网速变慢，背后是什么原理？：
立秋已至，某些地区的“炙烤模式”却还没有跳闸。八月中旬，浙江杭州气温达到41.8℃，超过2013年41.6℃的纪录，成为1951年杭州有连续气象观测记录以来的最高气温历史极值。
早高峰汗流浃背坐到工位，在空调房里办公也难逃高温的影响。近日，“杭州热得手机信号都受影响”“杭州热得网速都慢了”等词条接连登上热搜。经过反复切身体会，人们终于意识到，如果突然觉得手机信号不好，恐怕不光是手机的问题，罪魁祸首也有可能是高温天气。
事实上，减少极端气候对手机信号的干扰是专家们的日常课题之一。高温天气干扰手机信号早有科学解释，这主要是由于高温天气带来的大气波导现象导致的结果。大气波导如何影响手机信号？
大气波导是一种特定的气象情况，也是一种异常的大气结构，我们更为耳熟的海市蜃楼就是大气波导超折射造成的光学效应。其形成原因主要是由于大气的逆温（温度随高度增加而升高）和逆湿（水汽密度随高度增加迅速下降）所致。
这一现象通常发生在内陆地区的春夏过渡期、夏秋过渡期和沿海地区的冬季。而杭州近期受副热带高压影响，出现持续高温现象，导致近地层湿度比较大而中高层湿度相对较小，容易形成逆湿，同时夜间降温也容易出现逆温层。大气波导传播模型示意图
在大气波导发生时，地球大气中较高高度的低密度层折射率降低，使得电磁波向地面反射。此时，近地层中传播的电磁波的传播轨迹受到大气折射影响而弯向地面，当曲率超过地球表面曲率时，电磁波中的一部分会被陷获在波导层之内，如同电磁波在平板介质波导中传播一样。这种超折射现象具有传播损耗低、作用距离远的特点。
折射回来的电磁波经地面反射后继续向前传播，这种过程的多次重复，使其在地面和某一大气层之间辗转地向前传播，因为这种情况和波导管中微波的传播相似，所以被称为大气波导传播。由于波导的传输特性，平原及海面间更易产生波导效应，因此郊区、农村、乡镇、底层居民区及高速公路更易受其影响。
我国已商用的5G网络主要采用时分双工（TDD）制式，由于时分系统上下行同频，基站间上下行信号干扰问题主要通过上下行时的保护间隔设置实现。但当大气波导存在时，远处基站下行信号在传播距离起过GP后仍具有较强的功率，这会对近端处于上行接受时隙的基站造成同频干扰，通常影响的频率范围在0.3GHz-30GHz之间。而我国4G的2.6GHz和5G频段（2.6GHz、3.5GHz、4.9GHz）易受波导影响。
因此，大气波导的存在主要影响了电磁波在大气中的传播路径和范围，使得通信、探测、导航等系统出现一些特殊的传播特征，例如雷达出现超视距传播和探测盲区、手机信号不稳定等情况。进一步而言，我国海南省海口市TD-LTE网络就长期受大气波导干扰，主要受到来自广东湛江以及广西北海的TD-LTE网络F频段和D频段产生的时隙交叉干扰。
运营商如何出招？
对于普通用户而言，遇到网速慢、信号弱时的第一反应可能还是从手机上找原因。虽然上文讲述了高温是如何干扰手机信号的，但是手机信号弱本身是一个复合问题。
杭州电子科技大学信工学院电子工程学院院长李金新表示，手机的正常使用温度是0-40℃，温度特别高时，手机内部的振荡器会受到影响，振荡器发生偏离时，对于信号接受的灵敏度也会减弱，这也是手机信号不满格的原因之一。
前几年，“手机信号增强贴”曾引起热潮，营销出来的作用正如其名，吸引超过十万人购买，而这股热潮近期正在卷土重来，各大购物软件上搜索“手机信号增强贴”最高可看见单品销量超十万。这个没有电力驱动、也没有天线连接、低价甚至不到十元的小玩意真的能发挥“简单一贴信号变满格”的作用么？
从材质和结构上看，信号增强贴是在一张塑料片上镀了一层铝膜，铝膜上面还印有一层类似磁性油墨的材料。两年前央视曾针对“信号增强贴”做过测试，将网上热销的20元、30元和68元的三档价位增强贴送往了中国信息通信研究院泰尔中端实验室。从信号贴的产品介绍可以看出，信号贴的原理是通过拉长手机内置天线接收信号波长来增强信号的接受范围。商家宣称，手机信号贴正面是信号发射区，反面是信号接收区，天线采用纯镀金设计，在加强信号时还能有效防辐射。但经专家检测，手机信号增强贴对手机信号无任何改善作用。
据该实验室天线与定位部副主任王娜介绍，理论来讲，手机天线的长度越长，可以接收的信号波就越长，但是信号贴并没有跟手机的内置天线相连接，所以它并没有拉长手机的有效天线长度。另一方面，增大信号需要能源，而信号贴是无源的设备，没有办法为放大信号去提供能源。
事实上，手机天线是要根据特定的频率进行信号接收，信号接收范围跟信号增强无任何关系，每个运营商的网络、或者每个手机的特定制式都是工作在特定频率范围内，有最低的接收信号强度、有特定的信号频率范围，信号增强只跟手机终端接收的信号强度有关系。
如果这类一贴治百病的“黑科技”真的存在，运营商们也不必煞费苦心解决信号问题了。
写在最后
气候问题与我们息息相关。大气波导现象对普通手机的信号干扰确实令人困扰，目前对于大气波导的准确探测还很薄弱，尤其在区域和水平不均匀性探测方面，其机理研究和诊断预报研究远远不能满足信息系统实际应用的需求。
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