高知大学気象情報頁

気象衛星ひまわり

• GMS (Geostationary Meteorological Satellite) GMS-5 (1995-2003)
• GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) GOES-9 (2003-2005)
• MTSAT (Multi-functional Transport Satellite) MTSAT-1R, MTSAT-2 (2005-)

静止気象衛星

• 赤道上 36,000 km
• 衛星の公転周期が 24時間
• 地球の自転に合わせて公転するので、地上からは静止して見える
• 気象衛星の他に、通信衛星、放送衛星

その他の気象衛星

• 極軌道衛星 (NOAA)
• 低緯度低軌道衛星 (TRMM)

宇宙から地球を見る

• 可視光線 (400-700nm)
• 赤外線 (700nm-)
• 近赤外線
• 熱赤外線 (10-12μm)
• 参考

よくある質問

• 「ひまわり」が、夜でも雲の写真を撮れるのは何故ですか？
• 熱赤外線の観測 -> 温度
• 温度 高い -> 黒く 低い -> 白く 見せる

黒体放射の法則

• 熱伝達のひとつ ... 放射
  • 伝導・対流
• シュテファン・ボルツマンの法則
• I = σT⁴
  • 電磁波の強度 ... I
  • 黒体の温度 ... T
  • σ ... シュテファン・ボルツマンの定数 5.67 x 10^-8 W m^-2 K^-4

プランクの法則

• シュテファン・ボルツマンの法則の元
• I(ν, T) = (2 hν³/c²) * (1 / e^hν/kT - 1)
  • ν ... 周波数
  • h ... プランクの定数 6.62606896 × 10⁻³⁴ J s
  • k ... ボルツマンの係数 1.380 6504 × 10⁻²³ J K^-1
• グラフ
• 温度が高いほど、放射エネルギーが大きい

ウィーンの変移則

• グラフのピーク ... ある温度の電磁波の一番強いところ
• hc = 4.97λkT
• 6000 K (太陽) ... λ = 480 nm
• 290 K (= 17℃) ... λ = 10 μm

雲を見る

• 可視光線は 400 - 700 nm
• 10 μm ... いわゆる遠赤外線（熱赤外線）
  • IR1 ... 10.3 〜 11.3 μｍ
• 大気による熱赤外線の吸収
• ちょうど、10μm 付近は「大気の窓」になっている。

雲らしく見せる

• 赤外線なので、本当は何も見えない
• 白黒写真では、明るい = 白い o
• 赤外線写真だと、色を付けて見せたりする。 o
• 大気の温度分布 ... 高いほど気温が低い 0.6℃/100m
• 赤道直下 30℃ -> 10,000m ... -30℃
• そこで、白黒反転 o

その他の画像

• 可視光線
• 水蒸気
• スプリットチャンネル
• 短波長赤外

可視光線

• 0.55 〜 0.90 μm (550 〜 900 nm)
• 解像度が高い ... 赤道直下で 1km/pixel o (注意：特大画像)
• 夜は見えない
• 雪
• カルマン渦
• 飛行機雲

水蒸気

• 波長 6.5 〜 7.0 μm
• ほとんど、不透明（水蒸気） o
• 高度 5〜6000 m の大気の流れ
• 普通には見えない渦が見えることがある

スプリットチャンネル

• という名前の赤外線波長帯があるわけではない
• IR1 (10.3〜11.3μｍ) と IR2 (11.5〜12.5μｍ) の差を見る
• 雲の種別判別、黄砂

短波長赤外線

• IR4 (3.5〜4.0μｍ) o
• 夜は温度（ただし、大気吸収の影響大）
• 昼は太陽光の反射
• 雲の種類判別、霧
• 熱赤外（IR1）との差を見る