宇宙航空研究開発機構(JAXA)米国航空宇宙局(NASA)は、2月28日に打ち上げ成功した世界中の降水状況を観測する「全球降水観測計画(GPM:Global Precipitation Measurement)」の主衛星を現在試験的に運用しており、その一環で取得した観測画像を初めて公開した。

JAXA、地球全体の降水を調べる「GPM 主衛星」の観測画像を初公開
GPM 主衛星の観測画像を初公開
(出典:JAXA)

GPM プロジェクトの目的は、世界中の水不足や洪水といった問題の解決の糸口を見つけ出すデータを集めるため、淡水資源の源である降水状況を正確に把握すること。JAXA と NASA を中心に米国海洋大気庁(NOAA)、欧州、インド、中国などが協力し、GPM 主衛星と多数の副衛星群を使って地球全体の降水状況を3時間ごとに観測する。

GPM 主衛星には、米国で開発された「GPM マイクロ波放射計(GMI:GPM Microwave Imager)」に加え、JAXA と情報通信研究機構(NICT)が共同開発した雨雲スキャンレーダー「二周波降水レーダー(DPR:Dual-frequency Precipitation Radar)」を搭載している。GMI が広い範囲の降水を平面的に観測するのに対し、DPR は雲中の降水構造を三次元(3D)で捉える。DPR の観測幅は GMI の3分の1ほどだが、性能が高く、従来の衛星だと観測できなかった小雨から豪雨までの観測が可能という。JAXA は「まるで雨雲をスキャンするように、雲の中にある雨滴や雪・氷粒子の大きさなどの詳細情報を得る」と説明。両機器の長所を組み合わせることで、「熱帯から高緯度までの範囲のさまざまな降水システムの構造を観測することができる」そうだ。

今回 JAXA らが公開した画像は、 GPM 主衛星で3月10日22時39分(日本時間)ごろ観測した、日本の東海上(北緯40度、東経167度付近)にある温帯低気圧による降水の強さ分布を示したもの。

1つ目の画像は、DPR で観測した降水の三次元分布。降水の高さは約 7km あり、DPR の水平分解能は約 5km、高さ方向のサンプリング間隔は 125m。降水の空間構造を詳細に観測できたという。

DPR で観測した降水の三次元分布 (出典:JAXA/NASA)
DPR で観測した降水の三次元分布
(出典:JAXA/NASA)

2つ目の画像は、GMI で観測した地表面付近の降水の強さの平面分布。GMI は観測幅が広いため低気圧の外観をとらえることが可能で、今回は西端にある円形状の温帯低気圧の中心や、その真東の強い降水域を捉えた。

GMI で観測した降水の平面分布 (出典:JAXA/NASA)
GMI で観測した降水の平面分布
(出典:JAXA/NASA)

なお、GPM 主衛星の打ち上げは、JAXA が「H-IIA ロケット23号機」を使って種子島宇宙センターで実施した。軌道投入後に通信確保や姿勢制御といった作業を段階的に済ませ、GMI は3月5日、DPR は3月9日に試験を始めた。今後、機器の校正や観測データの精度確認を行い、9月ごろより世界中の利用者へ GPM 主衛星の観測データを提供する。

GPM 主衛星の打ち上げ (出典:JAXA)
GPM 主衛星の打ち上げ
(出典:JAXA)

DPR 観測画像の公開に関するビデオ