気象衛星のソースを表示

[[File:GOES_8_Spac0255.jpg|right|thumb|200px|アメリカ合衆国の気象衛星[[GOES-8]] ]]
[[File:Hurricane-felix-goes9.gif|200px|right|thumb|[[GOES-9]]からの衛星画像。[[ハリケーン]]・フェリックス（[[1995年]]）]]
'''気象衛星'''（きしょうえいせい）とは、[[気象観測]]を行う[[人工衛星]]である。衛星軌道上から観測を行うことにより、広域の気象状況を短時間に把握することができる。

== 概要 ==
観測機材として雲を観測する[[可視光線]]および夜間観測用の[[赤外線]]カメラや、赤外線吸収により水蒸気を観測するカメラ、また海上風や[[降雨量]]を測定するための[[マイクロ波]]散乱計などを備えている。衛星軌道の分類により、大別して'''[[静止衛星]]'''と'''[[太陽同期軌道]]衛星'''、その他の衛星に分けられる。

広域観測が可能であり、洋上監視も比較的容易であることから、通常の気象観測のみならず、[[台風]]観測に際しては有力な観測手段となっている。

== 歴史 ==
[[File:TIROS photo products Spac0061.jpg|thumb|270px|TIROS衛星（[[1961年]]）]]
[[1959年]]に打ち上げられた[[アメリカ合衆国]]の[[ヴァンガード2号]]は搭載カメラにより、地球上の[[雲]]の様子を映し出し、気象衛星の実現性を明確にした。しかし、ヴァンガード2号は[[姿勢制御]]に問題があり、観測・予報にとり有益なデータをもたらすことはできなかった。初の気象衛星は[[1960年]][[4月1日]]に打ち上げられた[[タイロス1号]]である。タイロス1号は可視光カメラを搭載し、撮影写真は電送により地上へ送られた。タイロス1号の姿勢制御には問題があり、また夜間撮影はできなかったが、各種の有益な観測データをもたらした。

[[アメリカ航空宇宙局]]（NASA）と[[アメリカ海洋大気庁|アメリカ海洋大気局]]（NOAA）は、[[TIROS|タイロスシリーズ]]での改良のほか、[[ニンバス (人工衛星)|ニンバスシリーズ]]でも技術開発を行い、気象衛星を実用化へと導いた。

== 観測方法および搭載機器 ==
気象衛星に搭載される観測機器は運用する国によって異なるものの、主に次の種類に分けられる。

; イメージャー観測
: 光学系を主とした観測機器で、地球の画像を観測する。[[天気予報]]などで目にする衛星からの雲画像は、この光学系観測による。可視光線及び赤外線を用いる。赤外線は夜間観測のほか、雲の温度を示すため、雲高測定にも用いる。
; サウンダー観測
: ある一定の波長帯の[[電磁波]]を捉えて、鉛直構造、あるいは精度の高い[[オゾン]]などのガスを観測する。静止気象衛星の系統では、アメリカのGOESに搭載されている。[[極軌道]]衛星の多くには、特定の波長帯の電波を発射し、その強度から水蒸気や風、オゾンなどの分布を観測する。
; 宇宙環境監視システム
: GOESはSEM、SXIイメージャーが搭載されている。静止軌道上において、太陽から到来する[[X線]]や、高 / 低エネルギー[[荷電粒子]]、[[磁力]]、[[陽子]]、太陽を直接撮影して、地球上の[[電離層]][[擾乱]]や衛星の運用警報、さらには宇宙船外活動などに役立てることを目的としている。かつてGMS-4まで、宇宙環境モニターを観測していた（現在、GMS-5、MTSATには装備されていない）。

観測スケジュールは、[[日本]]、[[アメリカ合衆国|米国]]、[[欧州気象衛星開発機構]]などで公開されている。主だった観測スケジュールは、特に断りがない限りは次の通り（全球観測）。
* 毎時：日本（MTSAT）、中華人民共和国（FY-2）、ヨーロッパ（METEOSAT-8/9）、インド（kalpana）
* 3時間毎：アメリカ（GOES）、大韓民国（COMS）
* 6時間毎：ヨーロッパ（METEOSAT-5/7 インド洋上空）

== 軌道の種類による分類 ==
気象衛星が使用する[[人工衛星の軌道|軌道のタイプ]]は基本的に[[静止軌道]]と[[極軌道]]（[[太陽同期軌道]]）の2つである。
=== 静止軌道周回型 ===
{{See also|静止軌道}}
[[静止軌道]]衛星は[[赤道]]上空の高度35,880&nbsp;kmを[[地球の自転]]と同じ向きに周回するため、地上から見ると衛星は赤道上で静止しているように見える。このため、静止気象衛星は常に眼下に映る同じ半球を対象として可視光線や赤外線センサーを用いた[[気象観測]]を継続して実施することが可能である。この静止気象衛星を利用した地球全体の気象観測は[[世界気象機関]]（WMO）の[[地球大気開発計画]]（GARP：Global Atmospheric Research Program）に基づく5つの静止軌道衛星とその他独自に打ち上げられた静止衛星によって行われている。

2012年3月現在、複数機の静止気象衛星が運用中である。このうち、[[アメリカ合衆国|米国]]は3機（GOES-12、GOES-13、GOES-15）を運用している。GOES-12は当初GOES-EASTとして設計され、現在は南アメリカ上空西経60度の地点で運用されている<ref>{{Cite web|url=http://www.oso.noaa.gov/goesstatus/spacecraftStatusSummary.asp?spacecraft=12|title=GOES 12 Spacecraft Status Summary|work=NOAA Satellite and Information Service|accessdate=December 13, 2010}}</ref>。また、[[2010年]][[4月14日]]にはGOES-13がGOES-Eastに取って代わり、西経75度の地点に配置された<ref>{{Cite web|url=http://www.oso.noaa.gov/goesstatus/spacecraftStatusSummary.asp?spacecraft=13|title=GOES 13 Spacecraft Status Summary|work=NOAA Satellite and Information Service|accessdate=February 15, 2012}}</ref>。GOES-11は2011年12月の運用終了まで東太平洋上に配置されていたが、現在その役割はGOES-15が担っている<ref>{{Cite web|url=http://www.oso.noaa.gov/goesstatus/spacecraftStatusSummary.asp?spacecraft=15|title=GOES 15 Spacecraft Status Summary|work=NOAA Satellite and Information Service|accessdate=February 15, 2012}}</ref>。2011年1月に打ち上げられた[[ロシア]]の新世代気象衛星[[GOMS (人工衛星)#2号機|Elektro-L 1]]（GOMS 2号）が東経76度のインド洋上で運用中であるほか、[[日本]]も[[東経140度線|東経140度]]上の[[MTSAT#運輸多目的衛星新1号（ひまわり6号）|MTSAT-1R]]（ひまわり6号）および[[東経145度線|東経145度]]上の[[MTSAT#運輸多目的衛星新2号（ひまわり7号）|MTSAT-2]]（ひまわり7号）の2機をそれぞれ中部太平洋上で運用している<ref>{{Cite web|url=http://mscweb.kishou.go.jp/notice/Himawari7_j.htm|title=「ひまわり7号」に関するお知らせ|publisher=[[気象衛星センター]]|accessdate=2012-3-20}}</ref>。さらに、[[ヨーロッパ]]では[[メテオサット|Meteosat]]-8（西経3.5度）とMeteosat-9（本初子午線上）の2機がそれぞれ大西洋上に、Meteosat-6（東経63度）とMeteosat-7（東経57.5度）がそれぞれインド洋をカバーするように運用されている。[[インド]]も気象観測目的の機器を搭載した[[INSAT]]と呼ばれる静止衛星を運用している。[[中国]]は静止衛星型の[[風雲 (気象衛星)|風雲]]を、東経86.5度の地点のFY-2Dと東経123.5度の位置のFY-2Eで運用している。

=== 極軌道（太陽同期軌道）周回型 ===
[[Image:Parabolic-antenna-LEO.jpg|150px|right|thumb|[[低軌道|低軌道気象衛星]]を追尾するためにコンピュータ制御が可能なモーターを搭載したパラボラアンテナ]]
[[Image:SatelliteAntenna-137MHz.jpg|thumb|[[低軌道]]（LEO）気象衛星から137MHzの電波を受信するための[[ターンスタイルアンテナ]]]]
{{See also|極軌道|太陽同期軌道}}
[[極軌道]]衛星は典型的な高度として地上850kmの上空を、[[北極]]と[[南極]]の両極を通過するように南北方向に周回飛行する。こうして極軌道衛星は[[太陽同期軌道]]に入ることで、観測の対象とする地方の[[太陽時]]がほぼ一定となるために、（衛星から見た）ある任意の地点における地表の光と影の位置関係が毎回同じになる。こうした特性上、地球上のあらゆる場所を対象にすることが可能で、さらに一日に二度、同一の地点を観測できるという利点がある。また、赤道上空より観測する静止軌道衛星では観測が困難な両極（北極と南極）付近の観測を行うのに好都合で、重要な役割を担う。

米国は極軌道気象衛星の[[TIROS-N/NOAA|NOAA]]シリーズを保有しており、2012年2月現在はNOAA 19号が一次的に利用されているほか、副次的にNOAA 15号、NOAA 16号およびNOAA 18号が利用され、さらにNOAA 17号が待機状態にある。このほか、ヨーロッパにおいては[[MetOp]]-A衛星、ロシアでは[[メテオール (人工衛星)|METEOR]]-M、中国ではFY-1D（風雲1号D）とFY-3A（風雲3号A）がそれぞれ運用されている。また、インドも[[IRS]]と呼ばれる極軌道衛星を保有している。
==== DMSP ====
{{Main|防衛気象衛星計画}}
かつて[[アメリカ国防総省]]は軍事機密として極秘に[[防衛気象衛星計画|DMSP]]（防衛気象衛星計画）を進め、独自の軍事用気象衛星システムを開発・運用していた。その後、[[1972年]]の暮れに機密指定が解除され、衛星データの民生利用が可能になった。現在、DMSP衛星シリーズは[[アメリカ海洋大気庁|NOAA]]（アメリカ海洋大気庁）により管制・運用・メンテナンスが実施されている。

==== その他 ====
その他の衛星としては[[低軌道]]（LEO）を回る衛星等がある。これは短時間毎に変化する現象の観測に有効である。
* [[熱帯降雨観測衛星|TRMM]]（熱帯降雨観測衛星）

== 地球大気開発計画（GARP） ==
日本の気象衛星シリーズ「[[ひまわり (気象衛星)|ひまわり]]」は、[[世界気象機関]]（WMO）と[[国際学術連合会議]]（ICSU）が共同で行なった'''地球大気開発計画'''（Global Atmospheric Research Program：GARP）の一環として計画されたもので、得られた気象情報を日本国内だけでなく、東アジア・太平洋地域の多くの国々に提供している。このプログラムに参加した衛星は以下のとおりである。

{| class="wikitable"
!衛星の名称
!運用国
!静止位置
!観測区域
!備考
|-
|[[GOES|GOES-EAST]]
|rowspan="2"|{{USA}}
|西経75度
|西大西洋・南北アメリカ
|2010年4月よりGOES-13で運用中
|-
|GOES-WEST
|西経135度
|東太平洋・北アメリカ西部
|2011年12月よりGOES-15で運用中
|-
|[[MTSAT]]<br/>（[[ひまわり (気象衛星)|ひまわり]]）
|{{JPN}}
|東経145度
|rowspan="2"|西太平洋・東アジア
|2010年7月より[[MTSAT#運輸多目的衛星新2号（ひまわり7号）|ひまわり7号]]（MTSAT-2）で運用中<br/>（[[MTSAT#運輸多目的衛星新1号（ひまわり6号）|ひまわり6号]]（MTSAT-1R）がバックアップ運用中）
|-
|[[千里眼 (人工衛星)|COMS]]<br/>（千里眼）
|{{KOR}}
|東経128.2度
|2011年4月より千里眼（COMS-1）で運用中
|-
|[[風雲 (気象衛星)|FY-2]]（風雲）
|{{CHN}}
|東経105度
|西太平洋・インド洋・中東部アジア
|2009年12月より風雲2号E（FY-2E）で運用中
|-
|[[INSAT]]
|rowspan="2"|{{IND}}
|東経93.5度
|インド洋中・東部アジア
|2003年4月の打ち上げ以来、INSAT-3Aで運用中
|-
|[[Kalpana-1]]
|東経74度
|インド洋・中近東・中東部アジア
|METSAT-1より改名<br/>2002年9月の打ち上げ以来、運用中
|-
|[[メテオサット|METEOSAT]]
|[[欧州気象衛星開発機構|EUMETSAT]]
|東経63度
|rowspan="2"|インド洋・中西部アジア
|2007年4月よりMETEOSAT-7で運用中
|-
|[[GOMS (人工衛星)|GOMS]]
|{{RUS}}
|東経76度
|2011年1月よりGOMS 2号（Electro-L 1）で運用中
|-
|[[メテオサット|METEOSAT]]
|[[欧州気象衛星開発機構|EUMETSAT]]
|東経0度
|東大西洋・欧州・アフリカ
|2013年1月よりMETEOSAT-10で運用中<br/>（METEOSAT-9がバックアップ運用中）
|}

== 脚注・出典 ==
{{Reflist|2}}

== 関連項目 ==
* [[地球観測衛星]]
* [[静止衛星]]

== 外部リンク ==
* [http://mscweb.kishou.go.jp/panfu/index.html 気象衛星センター]

{{気象設備|表示||表示}}
{{宇宙飛行}}
{{Space-stub}}
{{Climate-stub}}
{{DEFAULTSORT:きしようえいせい}}
[[Category:気象衛星|*きしようえいせい]]
[[Category:人工衛星]]
[[Category:気象事業]]
[[Category:衛星気象学]]
[[Category:気象計測機器・設備]]