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地球を見る衛星(地球観測分野)

地球観測衛星
「Aqua/AMSR-E」

2015年12月8日
AMSR-Eが残した成果

2015年12月4日に、NASAの人工衛星Aquaに搭載された、AMSR-Eの運用が停止しました。
AMSR-Eは気候変動が水循環に及ぼす影響や漁業効率化のための、かけがえのない情報を私たちに届けてくれました。
AMSR-Eとその成果を振り返ります。

改良型高性能マイクロ波放射計(AMSR-E)とは

改良型高性能マイクロ波放射計(AMSR-E)は、2002年5月に打ち上げられたNASAの人工衛星Aquaに搭載されている、日本が開発したセンサです。AMSR-Eは地表や大気中の水蒸気や雨粒から自然に放射される微弱な電磁波を大きなアンテナで受けて、気候形成に大きく影響すると言われている海面水温や水蒸気量、雪や海氷の分布などの情報を取得してきました。

改良型高性能マイクロ波放射計AMSR-E

人工衛星Aqua(画像:NASA提供)

AMSR-Eのアンテナ口径は1.6mと非常に大きく、打ち上げ当時は世界最大級でした。定常観測の間は、この大きなアンテナをぐるりと回転(1分間に40回転)させて、広い範囲の地表情報を一度に取得していました。

AMSR-Eの貢献

水循環・気候変動分野での貢献

地球の温暖化が進むと地球上の水循環が活発になり、豪雨や洪水、干ばつといった異常気象がより極端になり、頻度も増加すると言われています。AMSR-Eは温暖化をはじめとした気候変動と水循環の関連性を宇宙から継続的に観測し、2007年には北極海氷が観測史上最小面積(当時)になったことを宇宙から見極めました。AMSR-Eによる海氷観測データは国連の気候変動に関するレポートにも引用され、国連や各国政府の政策決定者などに提供されました。

実利用分野での貢献

AMSR-Eによる海面水温の観測データは漁業にも役立てられました。マイクロ波放射計は、雲を透過してその下の海面の温度を測ることができるため、これまで雲が多くて観測ができなかった地域でも、頻度よく観測できるようになりました。一般的に、魚は海水の高温域と低温域の境目(潮目)に集まりやすいことから、広域の海面水温データは漁場推定に活用され、漁業操業の効率化に貢献しました。
AMSR-Eは気象予測の精度向上にも貢献しました。AMSR-Eが観測した、水蒸気量、降水など水に関わる様々な情報は気象庁をはじめとした世界の気象機関に提供され、気象予報業務に活用されていました。天気予報の基となる数値予報モデルに直接同化されたほか、例えば、雲を透過して地表面や大気中から放射されるマイクロ波を受信できる特性を生かして、台風の内部構造を解析することにも使われました。

海面水温

海氷面積

積雪

AMSR-Eの危機と復活

AMSR-Eは、設計寿命を超えて9年以上にわたって順調に観測を続けていましたが、2011年の夏頃からアンテナの回転摩耗が増大していました。そしてついに、2011年10月4日に正常に定常観測に必要な回転速度を維持する限界に達したため、AMSR-Eのアンテナの回転と観測が停止してしまいました。
その後、JAXAとNASAの技術者が協力して観測を再開させために様々な方法が検討した結果、約1年後の2012年12月4日に、低速での回転(毎分2回転)での観測を再開することに成功しました。再開後は、観測エリアの一部に抜けが出てしまうものの、その後も安定して観測データを取得し続けました。

周到な準備を行い、観測の再開を安全に実現した功績が認められてNASAからGroup Achievement Awardが送られました

AMSR-EからAMSR2へ

AMSR-Eが観測を停止している間に、後継のセンサ(AMSR2)を搭載した人工衛星「しずく」が2012年5月に打ち上げられました。水循環と気候変動の関連性を研究するためには、一貫性のあるデータを長期間継続して取得しなければなりませんが、AMSR-Eの復活により、「しずく」のAMSR-2と並行運用をすることが可能となり、AMSR-Eのデータはそれぞれのセンサの特性による差を補正して一貫性のあるデータを作成するために役立てられてきました。
「しずく」のAMSR2は、AMSR-Eの役目を引き継いで、気象予報の予測精度向上や、漁業の効率化、気候変動の兆候を調べるための北極海氷面積やエルニーニョ発生状況の把握などのために役立てられています。

水循環変動観測衛星「しずく」とAMSR2

しずくの利用事例

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