向日葵系列衛星
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向日葵(日语:ひまわり、英語:Himawari)是日本氣象廳用於氣象觀察的地球同步衛星之統稱,此名稱為該系列人造衛星的暱稱。氣象衛星1號至5號的正式名稱為GMS(Geostationary Meteorological Satellite,对地静止气象卫星),多功能運輸衛星6號與7號的正式名稱為MTSAT(Multi-functional Transport Satellite,多功能运输卫星)。「向日葵」系列衛星是世界氣象組織(WMO)與國際科學理事會(ICSU)共同合作的全球大氣研究計劃(Global Atmospheric Research Program)其中的計劃之一,其提供的氣象情報包括東亞至太平洋等週邊。
自1977年首顆衛星Himawari 1(GMS-1)發射以來,Himawari系列衛星已成為亞洲和西太平洋地區氣象觀測和預報的關鍵工具。目前最新的Himawari 8和Himawari 9衛星,分別於2014年和2016年發射,協助人類進行觀測氣象數據,氣象預報、颱風追蹤、災害監測等等。其最大特色為,Himawari衛星能夠同時觀察到可見光、近紅外光及紅外光三種光譜,總計16個波段,這16個波段所能夠提供的資訊包含高品質的衛星雲圖(雲的光學厚度、種類、溫度和高度等物理參數)與高時間解析度觀測資料(每10分鐘or每2.5分鐘就更新一次資料),詳細資料請繼續往下閱讀。
各系列衛星
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/66/Sunflower_-_Toulouse_-_2012-09-06.jpg/170px-Sunflower_-_Toulouse_-_2012-09-06.jpg)
衛星名稱 | 發射日期 | 停止運作日 | 發射地點 | 運載火箭 | 衛星平台 |
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向日葵 (GMS) | 1977年7月14日 | 1989年6月30日 | 卡納維拉爾角空軍基地[1] | 三角洲2914型運載火箭 | HS-335 |
向日葵2號 (GMS-2) | 1981年8月11日 | 1987年11月20日 | 種子島宇宙中心 | N-II運載火箭2號 (N8F) | HS-378 |
向日葵3號 (GMS-3) | 1984年8月3日 | 1995年6月23日 | N-II運載火箭6號 (N13F) | ||
向日葵4號 (GMS-4) | 1989年9月6日 | 2000年2月24日 | H-I運載火箭5號 (H20F) | ||
向日葵5號 (GMS-5) | 1995年3月18日 | 2005年7月21日 | H-II運載火箭3號 (TF3) | ||
未來號 (MTSAT-1) | 1999年11月15日 | 發射失敗 | H-II運載火箭8號 (F8) | LS-1300 | |
向日葵6號 (MTSAT-1R) | 2005年2月26日 | 2016年末 | H-IIA運載火箭2022型號 (F7) | ||
向日葵7號 (MTSAT-2) | 2006年2月18日 | 運作中 | H-IIA運載火箭2024型號 (F9) | DS2000 | |
向日葵8號 (Himawari-8) | 2014年10月7日 | H-IIA運載火箭202型號 (F25) | |||
向日葵9號 (Himawari-9) | 2016年11月2日 | 備用中 | H-IIA運載火箭202型號 (F31) |
暱稱起源
[编辑]宇宙開發事業團(NASDA)初期的衛星均取名自不同的植物,其命名方式源於初代理事長島秀雄出於對園藝的興趣而取,而氣象衛星「向日葵」就取自植物向日葵。
此外,原打算以公開招募的「未來」(みらい)名字來命名該系列的MTSAT-1及以後的衛星 ,但因發射失敗而停止使用此名字[2]。
GMS型號
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b1/GMS_Himawari.jpg/250px-GMS_Himawari.jpg)
向日葵1號至5號所使用的GMS型號,GMS-1所使用的衛星平台為HS-335,GMS-2至GMS-5所使用的衛星平台為HS-378。
此型號與美國的氣象衛星GOES-4與GOES-7相類似,NEC為該型號主要承包商,型號GMS-1的製造由美國休斯空間與通訊公司負責(現波音公司),GMS-2及後的型號則由日本自主製作。
觀察儀器規格
[编辑]此型號所搭載的可見光與紅外線成像儀(VISSR)觀察儀器由美國雷神公司所製造,其能拍攝地球的可見光與紅外線等波段[3]。
波长 | 中心波長 (µm) | 傳感器 |
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可見光 | 0.55 - 0.90 | 光電倍增管、光電二極管 |
紅外線1 | 10.5 - 11.5 | 碲鎘汞 |
紅外線2 | 11.5 - 12.5 | |
紅外線3 | 6.5 - 7.0 |
使用過濾器檢測出紅外線1至3。
向日葵8號、9號
[编辑]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e0/H-IIA_F25_launching_Himawari-8.jpg/170px-H-IIA_F25_launching_Himawari-8.jpg)
- 簡介 向日葵8號於2014年10月7日發射升空,在經過一系列測試後,於2015年7月7日正式投入服務。向日葵9號於2016年11月2日發射升空,目前作為8號的備用機,預計2022年啟用,其特色為每10分鐘進行一次完整的地球觀測,重要區域或特定需求(如日本、颱風)每2.5分鐘進行一次觀測,能快速提供數據,對特定天氣事件的監測極為重要。
- 主要用途與貢獻 天氣監測與預報:提供高精度的即時數據,協助短期和中期天氣預報,特別是在颱風、熱帶氣流、暴風雨等自然災害,減少災害損失。 大氣和環境監測:觀測大氣層中的溫度、濕度和氣壓變化,研究雲層結構和動態,並監測海表溫度、海冰範圍和土地覆蓋變化。 支援氣候變遷研究:通過提供長期穩定的氣象數據,支持氣候變遷研究,幫助改進全球和區域氣候模型。 環境保護:分析地表覆蓋變化、森林火災等植被狀況。 自然災害的預警和救災工作:2015年,Himawari 8衛星捕捉到了天津爆炸的畫面,幫助事故的調查;2020年,Himawari 8衛星監測到澳洲森林火災蔓延情況,協助消防部門救災。
- 波段介紹
向日葵8號與向日葵9號有16個波段,包含可見光、近紅外光及紅外光三種光譜,可見光波段達到0.5公里的空間分辨率,紅外波段為2公里,16個波段用途資訊如下:- 波段1(可見光 - 藍光) 波長範圍:0.47微米 用途:觀測白天的雲層、煙霧和霧霾。 應用:校正反射率,去除大氣散射影響,提高影像對比度。
- 波段2(可見光 - 綠光) 波長範圍:0.51微米 用途:觀測植物、植被和海洋生態系統。 應用:綠度指數計算,用於植被分析和健康狀況監測。
- 波段3(可見光 - 紅光) 波長範圍:0.64微米 用途:雲層和地表觀測,特別是植被和土壤。 應用:NDVI(歸一化差異植被指數)計算,用於植被監測。
- 波段4(近紅外光) 波長範圍:0.86微米 用途:雲和霧的分辨、植被監測。 應用:與可見光波段結合,增強植被和地表特徵分辨率。
- 波段5(近紅外光) 波長範圍:1.6微米 用途:雪和冰的檢測。 應用:與其他波段結合,區分雪、冰和雲層。
- 波段6(近紅外光) 波長範圍:2.3微米 用途:雲粒子密度分析。 應用:強化雲粒子分析,火災熱點檢測。
- 波段7(紅外光) 波長範圍:3.9微米 用途:水汽含量監測、低層大氣水汽觀測。 應用:計算大氣中的水汽含量,分析雲層高度和結構。
- 波段8(紅外光) 波長範圍:6.2微米 用途:高層大氣水汽觀測。 應用:解析高層水汽分布,支持天氣預測模型。
- 波段9(近紅外光) 波長範圍:6.9微米 用途:中上層大氣水汽觀測。 應用:提供中層水汽數據,用於天氣和氣候研究。
- 波段10(近紅外光) 波長範圍:7.3微米 用途:中層大氣水汽觀測。 應用:低層水汽含量計算,輔助地面氣象觀測。
- 波段11(近紅外光) 波長範圍:8.6微米 用途:火山灰檢測、雲頂溫度。 應用:強化火山灰和煙霧檢測,精確測量雲頂溫度。
- 波段12(近紅外光) 波長範圍:9.6微米 用途:臭氧分布監測。 應用:臭氧含量計算,支持大氣化學研究。
- 波段13(紅外光) 波長範圍:10.4微米 用途:地表和雲頂溫度。 應用:地表溫度監測,分析雲層結構和動態。
- 波段14(近紅外光) 波長範圍:11.2微米 用途:雲頂和地表面溫度。 應用:進一步精細化海面和雲層溫度分析。
- 波段15(紅外光) 波長範圍:12.4微米 用途:雲頂和地表溫度。 應用:與其他紅外波段結合,增強溫度測量精度。
- 波段16(近紅外光) 波長範圍:13.3微米 用途:一氧化碳分布、雲頂溫度。 應用:一氧化碳濃度計算,分析高層雲層特徵。
- 光譜響應函數圖(Spectral Response Functions)
此條目會顯示 向日葵8號(截至 2013 年 9 月)和 向日葵9號(截至 2013 年 10 月)上 AHI 的 SRF(光譜響應函數)。
相關條目
[编辑]外部連結
[编辑]- JAXA|静止気象衛星「ひまわり」 (GMS) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 気象衛星センター
- MTSATの構成/神戸航空衛星センター
- 三菱電機 宇宙システム総合サイト(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 気象衛星:ひまわり5号 (GMS-5) →ゴーズ9号 (GOES-9) →ひまわり6号 (MTSAT-1R) →ひまわり7号 (MTSAT-2) / KITAMOTO Asanobu's Website(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- 世界最高性能の次世代型観測センサを世界で初めて搭載。開発は「時間との戦い」-「ひまわり8号」プロジェクトマネージャーに聞く(页面存档备份,存于互联网档案馆) 2014年9月16日 三菱電機DSPACEコラム
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