曾經的美國總統，也是曾經的盟軍司令德懷特·艾森豪威爾說過，諾曼底登陸戰之所以能取得勝利，是因為“擁有比德國人更優秀的氣象學家”。

60余年過去了，這一基本理念依然未變。準確的空間天氣預報對于保障衛星和地面雷達的安全至關重要。大氣湍流方面的鮮為人知的研究推動了軍用激光武器的進步，而這些激光武器是擊敗未來無人機威脅所必需的。盡管在打造全天候部隊方面取得了諸多進展，但軍方仍然迫切需要了解、預測和減輕天氣對激光武器的影響，尤其是在防空和導彈防御方面。

近期美國民用氣象機構經費的削減，或許將會危及美國曾經建立起來的所謂的戰略優勢。美國民用和軍用氣象研究的融合，為其導彈防御系統帶來了極大的利益，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國國家航空航天局（NASA）的研究間接支持了高超音速武器的研發、衛星的部署和其他現代化的重點項目。如今，為了使全新的“金色穹頂”項目，以及其他項目取能獲得成功，美國又重新開始重視民用氣象領域的研究。

加速太空優先事項

對于美國軍方來說，民用氣象科學對于推進其國防太空的優先事項至關重要。

從太空跟蹤高超音速導彈絕非易事，因為它們的紅外特征很暗淡，而且會受到云層閃爍和反射、大氣傳輸變化以及其他因素的影響。NOAA 對這些影響的研究，是實現高超音速探測的關鍵。事實上，NOAA的GOES-R等氣象衛星項目，直接開發了反高超音速衛星系統，比如高超音速和彈道跟蹤空間傳感器（HBTSS）所使用的技術。制造氣象衛星的工廠也制造導彈跟蹤衛星。用于監控野火和云層模式的基礎技術，直接有助于擊敗最致命的導彈。

投資于了解空間天氣（地磁風暴、太陽耀斑及其他影響）的投資，對于確保美國太空資產的生存也至關重要。大氣和太陽活動的常規波動可能會使衛星星座的軌道壽命縮短十倍甚至更多。意外輻射峰值的影響可能會損壞衛星結構和電子設備。為了維護和部署天基導彈防御資產，必須增強追蹤空間天氣的能力。

至于其他任務，例如商業和軍事通信與傳感，對更多衛星的需求只會加速這些趨勢。2022年2月，49顆星鏈衛星中有38顆在發射后不久因中性質量密度水平增強（太陽活動與大氣阻力相互作用）而脫離軌道。預計未來幾年，這種活動將更加嚴重。

NOAA和NASA的咨詢、研究和預測模型對于緩解這些問題至關重要。NOAA在2022年事故后開展的后續研究幫助SpaceX調整了其衛星傳播算法，降低了再次發生事故的風險。與此同時，NOAA、NASA和JBH09等空軍模型幫助衛星運營商在太陽風暴發生前做出調整。最后，美國政府對高輻射區域和南大西洋異常區的數據收集、研究對于設計衛星巨型星座，（包括太空部隊和“金穹頂”的巨型星座都至關重要。由于太空領域事關重大，預計對這些服務的需求只會增加。

地球上的防空和導彈防御

在地球上，基礎氣象科學塑造了美國防空和導彈防御體系的特征。例如，確保關島導彈防御基礎設施的安全需要對臺風進行可靠的預測，以及對攔截器和基礎設施進行改造，使其能夠適應炎熱潮濕地區的氣候。

無論是民用氣象測量，還是設計能夠在所有條件下工作的軍用雷達，都需要掌握關于氣象雷達相互作用（例如降雨引起的衰減）的基礎科學知識。在海洋環境中，雷達系統可能會受到大氣波導的影響，大氣變化會扭曲目標位置和信號特征，預測這些變化對于避免盲點至關重要。

與此同時，為了監測北極空域，美國和加拿大正在采購超視距雷達，這種雷達能夠反射電離層雷達信號，從而探測數千公里外的目標。NOAA和NASA正在推動電離層建模和測量方面的改進，新的改進措施對于提高這些雷達的精度至關重要，還能會為導彈探測引入了新的方法。

即使是太空氣象事業也發揮著作用。1967年5月23日，美國預警雷達因太陽黑子發射的大型射電爆發，而出現信號丟失，導致空軍下令核轟炸機進入戒備狀態。幸虧美國空軍航空氣象局能夠將此次干擾歸咎于太陽活動，才阻止了事態進一步意外升級。

而且這些影響不僅限于傳感器。從激光器到飛行試驗等核心武器重點領域，不斷受益于民用領域對路徑、輻射、湍流和羽流現象等深奧課題的研究，而高超音速導彈和高能激光器等下一代武器受天氣條件的影響很大。如果沒有特殊的緩解措施，高超音速武器可能會受到與雨滴或湍流碰撞的影響——防御者可能會試圖利用這種現象。定向能武器——尤其是高能激光器——對大氣條件高度敏感，因為大氣湍流可以將高能激光的射程改變幾個數量級。因此，大氣建模對于設計高性能系統至關重要。

完美風暴？

歷史上，因賭博天氣而失敗的戰役和帝國比比皆是。美國的創新模式將大學、聯邦政府和商業氣象研究與國防最終用途相結合，這已成為其持久的力量源泉。

東大也正越來越多地尋求模仿這種模式。東大認識到這些研究的軍事用途，在氣象氣球、衛星和海洋調查方面投入巨資。為了測量太空天氣，北京已加緊部署一個龐大的地面傳感器網絡，據說已經在2024年底至2025年期間完成。最能說明問題的是，東大將美國的民用氣象研究視為威脅，并于2023年嚴厲打擊在其領土內運營的外國氣象站，按照美國人的理解這種行為反而是承認了其在氣象研究代表著決定性的軍事優勢。

美國氣象科學必須與時俱進。面對削減NOAA氣象衛星采購和基礎設施項目2.09億美元，以及削減NASA地球科學項目11.6億美元的計劃，美國國會應該繼續審查政府優先事項，包括定向能、高超音速武器和太空系統將如何受到影響。為此，美國由科學技術政策辦公室（OTSP）、國防部、NOAA、NASA和行業利益相關者組成了相關的顧問小組。

或許美國人希望以此可以確定民用和軍用研究方面的關聯，并讓國會的老爺們在氣象對軍事主導地位的重要性有所認識，然后避免削減這些領域的相關經費。