気象衛星センター技術報告第30号 1995年３月次世代ＮＯＡＡ衛星に搭載されるマイクロ波探査計のデータ利用 −アメリカ合衆国海洋大気庁及びウィスコンシン大学を訪問して− Utilizationof Advanced Microwave Sounding Unit on Board Next Generation of NOAA Satellites−Visiting the National Oceanic and Atmospheric Administration and the University ofへA^isconsin− 竹内義明＊ Yoshiaki Takeuchi Abstract This report outlines the current status and utilization of microwave generation of NOAA detail . Some remarks data from the DMSP future plans of NOAA/NESDIS satellites and satellites. The topics related to sounding as to the developments at the MSC on the the current and the next processing are described in in the near future are also included. の算出とその利用に関して、専門家と意見交換を行１。はじめにう。科学技術庁の宇宙開発利用国際協力に伴う専門家派 ② CIMSSでは、マイクロ波測器のデータ利用に開遣として、次世代ＮＯＡＡ衛星に搭載されるマイクロして、専門家と意見交換を行う。波探査計のデータ利用に係る調査および情報交換を目的に、平成６年10月９口から10月30日までアメリカ合訪問時期がＧＯＥＳ-8の試験期間中であり、また次世衆国に出張した。訪問先は10月15日までがワシントン代ＮＯＡＡ衛星の打ち上げを１年後に控えていること D.C.の国家環境衛星資料情報局（NESDIS:National もあり、最新の情報を多く得られたので、非常に有益 Environmental であった。以下、訪問した各機関毎に記述する。なお、 Satellite、Data、and Information Service)、10月16日以降がマジソンのウィスコンシン本稿は科学技術庁研究開発局宛に提出した出張報告書大学気象衛星共同研究所(CIMSS:Cooperative をもとに、加筆修正を加えたものである。 Insti- tute for Meteorological SatelliteStudies)である。２。米国海洋大気庁国家環境衛星資料情報局調査は主として以下の項目である。国家環境衛星資料情報局（NESDIS）の組織図を ① NESDISでは、極軌道気象衛星ＮＯＡＡ等のデー Fig.lに示す。今回訪問したのは研究応用部の衛星研タを用いた気象要素、特に気温や水蒸気の鉛直分布究課と衛星応用課である。始めに訪れたサウンディン＊気象衛星センターシステム管理課 - (1995年１月10日受領，1995年１月23日受理) 87− METEOROLOGICAL SATELLITE 肘りｃｃ CENTER TECHNICAL NOTE Ｎ０．３０MARCH Bｒａｎｃh Lａｂｏｒａｌｏｒｙ１９９５ Lｏｃａにｏｎ NL'SDIS G AND S ARCH DIST Ａ SP llG RIC LA ND S CI − oc 一巳∧ NI − C GNC SCI PII YS ＼c AT 一１０ YS １Ｃ Λ1 NI TMO ヒレトト﹂ SATGLLITG 訓１０心﹂ＬＬＬ即 ATION OPGRATIONS DATA PROCG A闘APPLICA SATBLLITO ドーーーＬ ADMINISTR SATGLLITE SATOLLITC RGCO∧RCll IC PO TR so 総務衛星運用データ処理／配布研究／応用 SCIGNC[!S S − n [i WWBg S − NS 乱SC NG＆ I闘Ｃ I即Ｏ UN n RMATION SGRVICGS BNTATION DI NG IM PLG Ｍ GM 一 YST 一 DRSI --GN & APPLICATION 一Ｒ〇N 一 CGI AL＆ MGS OSCALE MGT ＳＭ SYSTBMS NATIONAL NATIONAL NATIONAL ARl 闘 APPL DGVOLOPMGNT CLIMATIC DATA CGNTCR OCGANOGRAPIIIC DATA CGNTGR GOOPIIYSICAL DATA CENT[]R Fig.l Organization of NOAA/NESDIS. 闘Bg NCOS ICA FB4 MADISON.WI TIONS 開発企画気候データセンター海洋データセンター地球物理データセンター Sections the author visited are underlined. グ導入室はワシントン郊外のメリーランド州スーツラ ECMWFのインパクト試験の結果、顕著な改善が認めンドの連邦政府第４ビル(ＦＢ-4 : Federal Building) られず、そのうえ負のインパクトを避けるためににあり、関連企業やNESDIS内の別部門で開発された ECMWFが導入した品質管理によって雲天城におけサウンディングデータ処理システムの精度評価等を行る算出の実に75％以上が除かれてしまった。この結果い、現業に導入する仕事をしている部署である。現在、を受け、NESDISは２つの対応策を提起した。短期的ＴＯＶＳデータ処理、ＤＭＳＰ衛星データ処理、GOES- には現行システムを大きく変えることなく、初期値設ＶＡＳデータ処理、ＡＴＯＶＳデータ処理の各プロジェ定法を改良すること、長期的には放射分類アルゴリズクトが組まれている。興味深かったのは各プロジェクムと放射調整アルゴリズムを採用することおよび雲のトを１入で担当していたことと、その担当者が関連企検出と算出法を改良することである。業からの契約職員であったことである。今回の訪間中これに基づき、NESDISでは雲天城における初期推施設見学や専門家との打合せの調整を行ってくれた定値決定用のデータセットを新規作成すること、海面 Lawrence 水温の代わりに地表気温の予報値を初期推定値としてＥｎｏｍｏtｏ氏によると、NESDISの中で契約職員が占める割合はかなり多く、SAR (Search and Resque)の現業職員は全て契約職員だそうである。使用すること等の改良を1990年３月から1992年４月にかけて行った。その結果雲天城における700∼1000hpa の気温の精度が向上した。また、1993年10月には初期２．１現行の大気鉛直分布算出システムの精度向推定値設定に使用するチャンネルにHIRSの水蒸気上に関する調査チャンネルを加える改良もなされた。これらの詳細に 1988年にNESDISは鉛直分布の算出方法を回帰法ついてはＮＯＡＡの技術報告(Reale から物理法に変更したが、その直後に行われた参照されたい。 −88− et al.、1994）を気象衛星センター技術報告第30号 1995年３月鉛直分布のプロダクトの主な利用目的は数値予報のに行われていた走査角補正は霊除去の後に行うように初期値としての利用であるが、ＮＭＣではNESDISの変更される。また、初期値設定法のライブラリ法からプロダクトではなく、ＴＯＶＳの晴天放射を直接気湯場放射分類法への変更、40圏の大気圏の気温と水蒸気をの同化に組み込んでいる。この点について担当者に質同時に計算する最小分散法の導入等かなり大幅な変更問したところ、数値予報を使用するとプロダクトの独が予定されている。現在ＲＴＯＶＣＳシステムは評価段立性が失われる、特に数値予報の精度が悪いところで階にあり、試験期間を経て1995年６月には現業化されは予報値を使わないほうが良い結果が得られるとの理る予定である。現業化も後も初期推定値設定法の改良、由で、NESDISの算出アルゴリズムには数値予報を使逐次算出法の導入等が計画されている。用していないそうである。今回ＮＭＣのサウンダーデ気象衛星センターでは1983年以来直接受信ータ同化システムについて調査する時間がなかったのＡＶＨＲＲデータ（1km分解能）をＴＯＶＳ処理に使用しで逆の立場から意見は間けなかったが、どちらが良いてきており、1993年11月の物理法、逐次最小分散法、悪いの二元論ではなく、数値予報モデルの予報値の精数値予報初期推定値の導入、1994年６月のAVHRR 度と衛星観測データの精度をケースバイケースで与え全チャンネルを使用した晴天判別法導入等によりるようなシステムが必要であると感じた。ＲＴＯＶＳシステムを先取りするシステムが既に現業サウンディング導入室では環境データ画像化／評価化されている。しかしながら、霊域検出アルゴリズム（ＥＤＧＥ:Environmental Data Graphics and Evalua- 等については学ぶべき点が多くあり、ＲＴＯＶＳシステ tion)システムを用いて現業衛星サウンダープロダクムのアルゴリズムを詳細に検討して衛星センターのシトの精度評価、開発業務を極めて効率的に行っているステムに反映させる必要がある。このシステムは画像表示サブシステム、鉛直分布表示サブシステム、鉛直分布精度統計サブシステムから構２成されており、トルースデータであるラジオゾンデと３現行のＤＭＳＰ衛星搭載マイクロ波測器データ処理に関する調査衛星データとのマッチングおよび精度評価を領域、時ＮＯＡＡと国防省（ＤＯＤ）は1982年にＤＭＳＰ衛星間帯について任意の条件で行なうことが可能である。とＮＯＡＡ衛星のデータをNESDIS、空軍全球気象セバージョンの異なるソフトウェアの検証実験にも使用ンター（ＡＦＧＷＣ）および海軍数値海洋センター可能で、プロダクトの精度向上に極めて強力なツール（ＦＮＯＣ）で分散処理することに合意した。この中でとなっている。気象衛星センターでも表示、統計計算 NESDISは大気の鉛直分布算出を担当することとなは可能であるが、処理手順が煩雑なので、是非このよった。ＤＮＳＰ衛星にはSSM/Iと呼ばれるマイクロ波うなシステムを実現したいと感じた。イメージャの他に、気温の鉛直分布を算出するSSM/ T1（7チャンネル）、水蒸気の鉛直分布を算出する２．２改訂版ＴＯＶＳシステム SSM/T2（5チャンネル）と呼ばれるマイクロ波サウ NESDISは現行のＴＯＶＳシステムガヽら次世代ンダーが搭載されている。 NESDISは、SSM/ＴデーＮＯＡＡ衛星用鉛直分布算出処理システム（ＡＴＯＶＳタを処理するために、エアロジェット電子システム社システム）に円滑に移行するために、改訂版ＴＯＶＳシから回帰法による算出ソフトウェアを人手して、重回ステム（ＲＴＯＶＳシステム）を導入する計画である。帰法の採用、週１回の算出係数更新、標高および地表ＲＴＯＶＳシステムの最大の特長は高分解能の全球射出率補正、雲水量フィルタの採用、走査角補正等多ＡＶＨＲＲデータ（4km分解能）を震域検出および晴天くの改良を施した。 1989年からはＴＯＶＳ用に使用し放射計算に利用することである。これに伴い、現在晴ていた物理法をSSM/Tl用に改造することとし、天域、震天城に依らず同一の係数を用い、震除去の前 1994年８月には現業化されている。DMSP衛星データ一一89− METEOROLOGICAL SATELLITE CENTER TECHNICAL NOTE Ｎ０．３０ M ARCH １９９５およびプロダクトは通信衛星で結ばれた分散処理ネッ層圏の気温を測定する多くのチャンネルを持っており、トワークで交換され、またＧＴＳを通して全世界に配成層圏の気温プロダクトの精度向上、全オゾン量プロ付されている。ダクトの精度向上が期待できる。 NESDISやECMWFにおける評価の結果によれば、ＡＴＯＶＳシステムは現在試験期間中であり、詳細設ＤＭＳＰ衛星による鉛直プロダクトの精度はＴＯＶＳプ計書と仕様書の最新版の草案を人手して概要を調査しロダクトの精度とほぽ同じ程度で、ＴＯＶＳプロダクトた。基本的には現在のＴＯＶＳ処理システムから新シのバックアップとして使用できる。また曇天域ではステムに円滑に移行することに最も注意が払われていＴＯＶＳプロダクトよりもやや良い精度が得られている。プロダクトを作成するアルゴリズム自体は全球処る。これは、ＴＯＶＳのマイクロ波サウンダーが４チャ理を行うため計算機資源の制約もあり、研究用に使用ンネルしか持たないことを考えれば当然の結果と言えされるものと比べるとかなり簡便な方法を採用している。る。衛星センターの場合は使用するデータが日本付近なお、SSM/ I の輝度温度画像および降水強度、海上に限られているため、日本付近に適したより精巧なア風、海氷密接度、雪水等のプロダクトについてはルゴリズムを開発できると考えられる。ＦＮＯＣの担当になっているが、SSM/Iデータは鉛直なお、晴天城の鉛直分布プロダクトについても、赤分布の算出用にも使用されている。将来的にはSSM/ 外サウンダーHIRS/2ががより性能のよいHIRS/3 I、SSM/T1、SSM/T2はSSM/ISと呼ばれる１つのに変わるため、観測精度が上がるそうである。また、測器に統合される。 HIRS/2ではこれまで40ライン中３ラインをキャリブＤＭＳＰに搭載されているマイクロ波サウンダーはレーション用に使用していたが、HIRS/3では40ライ次世代ＮＯＡＡ衛星に搭載されるマイクロ波探査計ン中２ラインのみをキャリブレーション用に使用する（ＡＭＳＵ）と類似の測器なので、気象衛星センターでため、データのギャップが減る。次世代ＮＯＡＡ衛星で次世代ＮＯＡＡ衛星処理システムを開発する際には測器構成の変更により、データフォーマットも大幅 AMSUの模擬データとして使用することができる。に変わる。現在次世代ＮＯＡＡ衛星のデータフォーマ当面、宇宙開発事業団が購入するＤＭＳＰ衛星のデーットは配布されておらず、プロダクト開発を急ぎたいタを用いてマイクロ波測器データ処理システムの開発衛星センターとして新フォーマットの入手は今回の調を進める予定である。査で欠かせない事項であったが、新フォーマット案がまだオーソライズされていないということもあり、後２４ＮＯＡＡ衛星用鉛直分ステム（ＡＴＯＶＳシステム出処理シに日提供できる限りの資料を送付してもらうこととした。する調査ＡＴＯＶＳシステムは次世代ＮＯＡＡ衛星に搭載され２５ NOAA 星の将来計画るＡＴＯＶＳ(ＨＩＲＳ／３、ＡＭＳＵ／Ａ、ＡＭＳＵ／Ｂの総称) ＮＯＡＡ-Ｋの打ち上げは早くて1996年４月だが、状データおよびＡＶＨＲＲ／３のデータを処理するシステ況によっては遅れることもあり得る。例えばムである。ＡＴＯＶＳシステムのプロダクトをTable 1 ＮＯＡＡ１２号が不具合を起こしたとしてもNOAA-K に示す。マイクロ波サウンダーの搭載により、雪天城の打ち上げを早めるのではなく、ＮＯＡＡ１０号に切り戻を含めた全天候型の鉛直分布プロダクト、雪水量、降して運用することもあるそうである。この点は計画通水強度等の雪関係プロダクト、海氷、積雪等の地表パり打ち上げるＤＭＳＰ衛星と事情が違うとのことであラメタプロダクトの作成が可能になる。また、1.6μｍった。帯のAVHRR3aチャンネルの使用により、雲と雪氷測器構成については水蒸気分布観利用のAMSU/B を容易に識別できるようになる。また、ＡＭＳＵ／Ａは成はＮＯＡＡ-Ｋ、Ｌ、Ｍのみに搭載され、ＮＯＡＡ-Ｎ、Ｎ’ −90− 気象衛星センター技術報告第30号 1995年３月 Table １ATOVS Products of NOAA/NESDIS. (afterWark etａに1993). ＡＣＯＱＱ４７雲雲頂温度雲頂気圧．雲量４LＴＤ１ｏａ３ LO 10０Ｂ気温および水蒸気気温鉛直分布水蒸気混合比の鉛直分布層平均気温全可降水量 Products with AVHRR/3 ６ are not included. 屠別可降水量圏界面気温、気圧気温または水蒸気の特異点雲組成（水／氷）雲水量降水強度ＣＤ全ォソン量晴天放射あるいは輝度温度輝度温度には瞬時視野内の雨の影響（マイクロ波チャンネル）、雲の影響（赤外チャンネル）が含まれているＥにはMHS (Microwave Humidity ４ＬO ｌＣＮl ３地表特性温度マイクロ波射出率海氷密接度および型積雪面積および積雪深土壌水分パラメタ Soｕｎｄｅｒ)が搭載る。(Fig. 2)。される。ＭＨＳはＡＭＳＵ／Ｂとほぼ同じチャンネル仕様を持つが、周波数割当ての関係で183±7ＧＨｚのチャ央環境ンネルが片側の183＋7ＧＨｚのみになる。また、将来的にはMTS (Mesospheric 呼ばれる1 Temperature tral Environmental Interferometer SatelliteComputer System)はＳｏｕｎｄｅｒ）と 1993年３月から稼働している衛星プロダクト作成シス hPa以上の高度の気温を測定する測器や HIS (High-resolution 象衛星計算機システム(CEMSCS:Cen- テムであり、ＧＯＥＳおよびＮＯＡＡ衛星データのプロ Soｕｎｄｅｒ）と呼ダクト処理を行っている。メインフレームは、45M ばれる高分解能干渉サウンダーの搭載も検討されていのベクトルプロセッサ２つを持つIBMES9000- る。 640 (システム７）と17M ただし、新聞等でもすでに報道されているとおり、ﾒS ﾒSのプロセッサを持つＩＢＭ3090-17T（システム６）ｶらなり、大容量記憶装 2004年以降はＮＯＡＡ衛星とＤＭＳＰ衛星を統合した置StorageTek4400とＩＢＭ3495 全く新しい衛星に切り替わる予定である。現在と光ファイバーで結合されている。記憶容量は７テラＮＯＡＡ、ＤＯＤ、ＮＡＳＡｶ1共同してNPOESS バイトであり、約90日間の全データを格納できる。気 (National Polar Orbiting Envionmental Satellite robotic mass strage 象衛星センターで更新予定のメインフレーム（画像処 System)という組織を発足させ、新衛星の検討を行っ理用のみ、30M ている。今後の動向に注意する必要がある。力と考えられる。本システムの導入に伴い、ＳＢＵＶデﾒSX3）と比較するとほぼ同程度の能ータ、SSM/Tデータ、海面水温データ処理等をNMC ２６計算機システムのメインフレームから移植したそうである。 NESDISの計算機システムについて簡単に紹介す CEMSCSは分散処理を遂行するために海軍の船舶 −91一 METEOROLOGICAL SATELLITE CENTER Fig. 2 Configuration of CEMSCS TECHNICAL NOTE Ｎ０．３０ M ARCH １９９５（ｐｒｏｖided by NESDIS). 数値海洋センターと空軍の空軍全球気象センターとプロダクト、オゾンプロダクト等について調査した。 1.33Mbpsの回線で結ばれている。また、データ公開の調査の詳細は専門的に過ぎるので省略することとし、立場からインターネットで外部と接続されている。印象に残った事項を紹介する。衛星動的保存（ＳＡＡ:SatelliteActive Archive)シ２．７ＴＯＶＳによる成層圏二酸化硫黄分布検出ステムはインターネット経由で衛星データを即時に検トピックスとして興味深かったのは、ＴＯＶＳデータ索、簡易表示、注文、取得するシステムであり、デーによる火山噴火起因の二酸化硫黄の検出に関する研究タはネットワークあるいは様々な媒体で配布される。である。測器自体は大気の水蒸気の鉛直分布を観測す現在はＡＶＨＲＲデータのみを利用可能であるが順次る目的で設計されているものだが、たまたまTOYS ＴＯＶＳデータ、SSM/I、SSM/T1、T2データも利用で測定している水蒸気の吸収帯の中に二酸化硫黄の強出来るようになる予定である。実演をBolton氏に見い吸収線が含まれているため、火山噴火によって大量せて貰ったが、ューザフレンドリーな環境で容易にデの二酸化硫黄が成層圏に注入されると20Kもの輝度温ータを検索できることに驚いた。度の低下として検出が可能である。残念ながら、日本 Fig. 3に画像検索画面と検索画像表示の例を示す。付近のデータしか得られない気象衛星センターではモ 10月13日と14日はワシントン郊外のメリーランド州ニタリング面での利用は制約されるが研究的には非常キャンプスプリングスの世界気象ビル（ＷＷＢ:World に興味深い話題であった。 Weather Building)の衛星データ研究開発部門を訪ね３。ウィスコンシン大学気象衛星共同研究所た。ここでは、ＡＭＳＵ／Ａのキャリブレーションおよび走査角補正、晴天放射計算アルゴリズム、SSM/I関連 - 気象衛星共同研究所(CIMSS)は、ウィスコンシン 92∼ 気象衛星センター技術報告第30号 1995年３月大学マジソンキャンパスの宇宙科学工学センターシステム上で動作するＭＣＩＤＡＳ-ＭＶＳだけでなく、 (SSFC:Space Science and Engineering Center)の汎用のワークステーション上で動作するＭＣＩＤＡＳ-Ｘ、ある15階建の建物の一角にある。この研究所はウィスパーソナルコンピューター上で動作するMcIDAS- コンシン大学、ＮＯＡＡ及びＮＡＳＡの共同研究所であ OS/2等のシステムも世界中で広く使われている。り、所長はDr. ＴＯＶＳ処理システムもＭＣＩＤＡＳ端末上で動作し、さ William Smith、スタッフは大学院生も含めて50名弱であった。ここでは、Thomas まざまなオプションを用いて鉛直分布の算出処理がで、 Achtor きるようになっている。氏が筆者の訪問の調整を行ってくれた。建物の屋上にはＧＯＥＳ衛星データの受信アンテナが２台、また地上には通信衛星からＮＯＡＡ及び３２ＩＴＰＰプログラムの出アルゴリズムに関ＭＥＴＥＯＳＡＴ衛星データを受信するためのアンテナする調査が１台設置されて、SSECのMcIDAS ＩＴＰＰはＮＯＡＡ衛星搭載サウンダーのデータ利用 (Man-corn- puter Interactive Data Access System)にリアルタを気象現業および研究面で促進するためにCIMSSをイムでデータが取り込まれていた。中心とした国際的なグループが作成したプログラムパ滞在中、ＮＯＡＡ衛星のＴＯＶＳデータやＧＯＥＳ衛星ッケージである。現在第４版から第５版へのバージョのＶＡＳデータを用いた気象要素の鉛直分布算出処理ンアップ作業が進められており、1995年にリリースさに関して、担当者に直接話を問くことができた。以下れる予定である。第５版では雲の検出および雲量計算にその主な内容を述べる。なお、セミナーで話をするにイメージャーであるＡＶＨＲＲを使用している点、機会を与えられ、気象衛星センターにおけるNOAA ＴＩＧＲと呼ばれる初期値設定および基礎関数計算用の衛星データ処理について紹介した。 CIMSSでは赤外データベースのサブセットの使用、ラインバイライン干渉計を用いた将来型のサウンダー開発やフィールドによる高精度前進モデルの使用、全オゾン量プロダク実験に人材と資源の多くを投入していたが、今回の筆トの新規追加等の改良がなされている。衛星センター者の目的からは外れるのであえて調査は行わなかった。でも高い空間分解能をもつＡＶＨＲＲの雲の検出に使用しているため、この点について担当者と議論を行っ３１マンマシンインタラクティブデータ処理シた。 CIMSSでは全球処理を念頭においてソフトウェステム（ＭＣＩＤＡＳシステム）に関する調査ア開発を行っているため、比較的粗い空間分解能のデ CIMSSではMcIDASと呼ばれるマンマシンインータの処理しかできないが、空間コヒーレント法を導タラクティブデータ解析システムが気象解析用の強力入するなど新しい研究結果を意欲的に取り込んでいる。な手段として使用されている。ＭＣＩＤＡＳにはSSECのさらに全球処理の場合、雪水に覆われる権威や水蒸気ほぼ半分の人員が役人され、リアルタイム気象解析以の多い赤道威等鉛直分布の算出が困難な様々な条件を外にも、HISの航空機観測データの解析やパイオニ考慮したアルゴリズムとなっているため、気象衛星セア、ボイジャー等の惑星の雲解析等に使用されている。ンターの処理システムの今後の改良に役立つ示唆が得リアルタイム気象解析ではＧＯＥＳ、ＭＥＴＥＯＳＡＴ、られた。なお、ＩＴＰＰはメインフレームやＵＮＩＸ上でＧＭＳ、ＮＯＡＡ等の気象衛星データ、地上観測、高層観動作し、そのライセンス料は研究教育用が＄3､000、測、海上観測、ブイ等の実測デーク、ＮＭＣの数値予報現業処理用が紀L0､000である。また、ＡＴＯＶＳ対応のモデルによる解析、予報値等の画像処理／表示を行うプログラムパッケージについてはＩＴＰＰ５のリリースほか、雲移動風、雲頂高度、鉛直分布、降水強度等の後に開発されることになる。算出も可能である。３。３ＧＯＥＳ８-ＶＡＳを用いた鉛直分 - McIDASはメインフレームと専用装置を組合せた 93− システ CENTER TECHNICAL NOTE Ｎ０．３０ M ARCH １９９５・岡ii aa ● ●÷ ●■ 7a ¶か･７ ●÷ -７ −- ーlド函席弓呑弓弓ΞΞ三笠JiSTSTi!¶17_【tf?17?;7r?71JJfmr;7 ｗ･ SATELLITE ●● METEOROLOGICAL ･･●〃4S41f.V..･J〃･i.ゝ●--jai fy●● fv ● w 謳隨碍陽印薗筒塚硝狐耶聊犀溝顎卿聊祠贋聊朋l匪一回 i ¶ −a■･●r甲●■●■㎜・-㎜･･ｊｌ四５・ヽｉｓｇ‘ごべ4ヽいｉ!ゐヽハtl，y､･i、、41､･l･ま¥5あ￥4、ilhuli-ヽ､444'､Jyj嘴・.･､？､λ､･､4μ14！J･μ一一!画一参考.1 ｜四脳いμ匹率言詰即財影圧賀y訂印池屈託回さ聚7耶ﾌ｡ｼでﾉ……ll-lp ふ/ヽヽ戸万万Ｉ．ｉｓ．， ● ・ ’ ｋ・．：．、．． ; ’ ヽ ● ｆＫＩ ● ご，ｙ･･ｙ･・ｌ々４・ ‘ り ‘ ｊＳ．ゝか ● 彙．･ ; ４｀４ ! ゝゝＳ４９ ’ か j/ ‘ ’ づ寸縦貫ど仏 l……,1圖１１鰹 l fwt｀ i ｼl ､ｉ IIIIIIWIIIIIIIWIIIIIIIIIIII 嘔四毘閤鼎牒 IfiS'H.'SJ! 211ヽrli?9?悒９ｆ曝･Mi邨･19 Ｐでマ1llilrヲララ-! --−--‥---−.=限xy -一一 I ita!9nYifif.f>i ｜「 −−--･‥-- 【・ 11 ●「¶・−fWTyW・盈四-l●−l-¶7ｰｙｌｆ−¶- III ド - I I I ■^■IIHHI≫HH 旨淡島● 同藤原聊聊扇順順固j i I ≪E& 誦｜ｘ｜，゛ヽ゛=ｉｌｌｌ ll.￨lj4M!Mfl. ．″●か｀＆ぼ●ｔ,，゛’’・り゛・・》’ ｔ / ｀ゝ｀｀ .. μ漕？哩蜀珊輩 i照伺同房恒男9!i唇゛ｚ４ i^Si ａ延jり'iiJ≫UT!t ゛atlきjpy¥ 朧朧 i a B * ' ' ! " : * " ! " . i t t - ^ t i L ぶ3M I ＼mIw^lti Ｍ Fmwiヌ愕瞑Ｑ船一席jぶ￡JitiitiAt,､瞼ｉ､４Ｋ､,ぶ*■≪>:.i １１ｉ ?￨ｉ．｀ｚ･ｊ， ,ｓ‘ j4 １ a ｌｌＪ y ・ ●● ￢ ■「・・、Ｘ．･，、・・・ｗ・ヽヽ９ＳＩ・ｘｗ･Ｓ゛ｙ・Ｎ部課課ｍ冒瞑ヅヅｘな悶鴫慰昌昌瓢識訓l雪同価楕￨劇前回原頭暇14 y慌胆胆剛胆庶胆哉〃〃゛¶ｙマ’●’ｗｒｍＮ−・．’・¶ｙ‘ｉ｀ｗり１’｀、’♂｀｀｀｀ゝ｀･｀．−｀・･･・｀．●･・・♪｀１｀｀ゝ・Ｓ４Ｐ．９ｆ「１φｉ４ｆ１１ ●，ゝｌ以 14’/i り Fig. 3 An example for AVHRR image search with the SAA. Left figure shows search reaults superimposed overoriginal search area. Right figure shows browse image display along with geographic locationof image. ①wyer etａに1994）ムの調査 150km分解能で３日先までの６時間毎の予報を行う。ま米国の静止気象衛星ＧＯＥＳ８にはＮＯＡＡ衛星のた領域モデルは48層60km分解能で３日先までの２時間 HIRSと類似した赤外サウンダー（ＶＡＳ）が搭載され毎の予報を行う。予報に使用する初期値データは毎日ている。広大な陸地をもつ米国では、陸面における鉛００ＵＴＣのデータをＮＭＣから自動的に取り込むよう直分布算出の必要性が高い。陸地の場合、地面温度のになっている。ワークステーション上で衛星データを変化が大きい上、海面に比べて太陽光の反射率が大き４ＤＶＡＲの手法で同化したのち、予報モデルを走らせいために雲の識別が困難である。そのため、現在開発る。米国威について得られた結果を３次元的に表示し、中のＧＯＥＳ８-ＶＡＳ用の鉛直分布算出システムでは、同化システムの評価を行う。 VIS-5Dの表示能力は強地表温度の日変化モデルを組み込む等地表の取り扱い力で、雲、地形、高度場、風、気温、水蒸気等を任意にかなりの注意が払われている。これはＮＯＡＡ衛星の地点のデータ表示、さらには、ある時刻にトレーサにも共通する課題であり、今後の開発の参考にしたい。ーを設定し、そのトレーサーの移動を追跡することも可能である。また、衛星画像との重ね合わせも可能で、３４衛星データの数値モデルヘのシス雲の有無などが容易に比較できる。担当者の話によると２、３ヶ月後には雲と水蒸気の初期化が現業化され CIMSSでは衛星データの数値予報モデルヘの直接るとのことであった。同化という面からも開発研究が進められている。現在 VIS-5Dシステムを動かすために必要なハード構成ＮＭＣのスタッフと協力してＧＯＥＳ８のＶＡＳデータ自体はワークステーションレペルのコンパクトなものを水蒸気場の同化に組み込む実験をVIS-5Dと呼ばであり、ソフトウェアは無料で配布されている。れるシステムを用いて行っている。全球モデルは16層 5Dはウィスコンシン大学の教育用に使用されている - テムの調査 94− VIS- 気象衛星センター技術報告第30号 1995年３月そうであり、このようなすばらしい教材を使える学生４。気象衛星センター業務に関連するコメントを実にうらやましく思った。なお､VIS-5Dシステムは数値計算を済ませた後に画像表示を行うが、数値計算今後気象衛星センターで行うべきこととして、以下をしながら動画表示を行うＶＩＳ-ＡＤと呼ばれるシスのものが考えられる。テムも映画ジュラシックパークに使用されたことで有・HIRSキャリブレーションデータの変更、名なシリコングラフィックスワークステーション上でＡＭＳＵ、AVHRR3aチャンネルの付加に伴う開発されていた。もっともＶＩＳ-ＡＤ上では数値予報のＨＲＰＴデータフォーマットの変更に対応する。ような複雑な計算はできないそうである。・衛星センターではマイクロ波データの処理の経験はほとんどない。今回、ＡＴＯＶＳシステムについ３５マイクロ波を用いた出アルゴリズて多くの情報を入手できたので、これを基に新シムの調査ステムを開発し、雲天城も含めた全天候での鉛直マイクロ波センサーは周波数帯によって瞬時視野の分布算出、雲水量、降水強度、海氷分布、積雪分大きさが異なるので処理する際に工夫を要する。たま布等のプロダクトを作成する。開発に際しては直たまCIMSSを訪れていたパドゥー大学のペティ氏は接受信の特長である即時性と1 SSM/Iの異なる周波数、異なる偏波で得られるデーＡＶＨＲＲデータの利用を活かしたものにする必タをうまく組み合わせて台風周辺の降水量を算出して要がある。また、全球処理を行うNESDISに比べいた。 AMSUは１つの偏波データしか観測できないデータの絶対量が少ないので、１つの地点によりので同じ方法をそのまま適用することはできないが、多くの計算機資源を割り付けてより高度なアルゴ参考になる研究であった。リズムを使用することができる。 km分解能・衛星搭載受動型マイクロ波測器については、３．６マイクロ波領域の放射計算モデルに関するＤＭＳＰ搭載のもののみが現在ルーチン的に使用調査一 CIMSSでは降水や雲を含めたマイクロ波放射場を可能な測器であり、これをもとに次世代NOAA 気候値を用いてシュミレーションしていた。放射計算おいてもこれらのデータは研究用に利用可能であ用の雲の初期値としては数カ月後にルーチン化されるり、今後の開発に役立てる必要がある。ＮＭＣの予報モデルで計算される雲水量､雪､皺等の予･ＡＭＳＵ、特にＡＭＳＵ/ＢはＭＳＵに比べ分解能が報値が使えるとのことであった。また、マイクロ波で格段によいので、台風監視、海氷監視等にイメーどのような種類の雲が観測できるかは背景の地表のマジャー的な使い方ができる。マイクロ波画像を毎イクロ波射出率、つまり場所によって異なり、特に陸時観測のGMS-5画像の雲解析、台風解析になん地では難しいそうである。私が特に関心があった雲水らかの形で組み込むことにより、飛躍的な精度向の有無の識別、散乱の効果の組み込みについても貴重上が期待される。解析課を中心とした有効性、利な示唆が得られた。用形態等の事前調査が必要であろう。なお、衛星用のプロダクト開発が行われている。日本にＮＡＳＤＡが1999年に打ち上げる予定のADEOS ・その他、マイクロ波を用いた台風中心および強度ＩＩにはＡＭＳＵ／Ｂよりさらに分解能が高いマイ推定アルゴリズム、ＡＶＨＲＲデータを用いたダスクロ波測器AMSRが搭載される予定である。ト検出アルゴリズム等について調査を行った。・台風等の熱帯城はほとんど衛星センターの受信範囲外である。これをカバーするためには時間の遅れはあるものの、北太平洋熱帯城のAMSUデー一一95− METEOROLOGICAL SATELLITE CENTER TECHNICAL 夕をＧＴＳあるいはインターネット経由で入手す Achtor, る必要がある。 ture T.,1984: Profiles ments. ５。入手資料一覧 NOTE Vertical from Educational Sciences, 今回の訪問で人手した資料の一覧を付録に示す。Ｎ０．３０ M ARCH Barnes, SSEC, J. １９９５ Temperature and Mois- Satellite Radiance Measure- Modules for the Atmospheric 86pp. and M.Smallwood,1982: TIROS-N Series Direct Readout Services Users Guide, ６．訪問の感想 NOAA/NESS. ･CIMSSでは外部との交流が盛んで、２週間の滞在 Casey, 中にも、講演会やセミナーなどが何度か行われた。 L. et al.,1994: NOAA Products from Radiances マイクロ波センサーに関する降水量算出アルゴリ Database for Climate and ズムに関するセミナーは特に今回の研究目的に合 the Conference on Atmospgeric 致したものであり、大変参考になった。 16-18. ・インフラ面では、研究者だけでなく、全ての職員 Crone, の机上にＬＡＮで接続されたワークステーション Prior あるいはパーソナルコンピューターがあり、業務 System, NOAA-TR-NESDIS 47， 20pp. 上の連絡、開発業務に使用されていたのが印象に Goldberg, M.,1990: Operational 残った。また、衛星データはほとんど書換え可能 cal なＣＤＲＯＭで交換されていた。 Description, ST Systems ・日程については事前に研究調査事項を先方に提示 Neuendorffer, A. C.,1994: し、十分調整したこともあってかなりタイトなス TIROS ケジュールではあったが当初の目的をほぼ達成で（ＴＯＶＳ）. きた。しかし、それでもなお米国側の役割分担が Reale, かなり細分化されているために全ての担当者と細 Upgrades: 目にわたるまで議論することはできなかった。帰 pp. 国後の連絡等によりフォローアップすることが必 Wark, 要である。 tral Eight L. TOYS Satellite Global et al. ，1989: Ａ General Information Sounder for Derived Use Change Studies Radiation, Method of Using in ａ Simultaneous TIROS-N as Ａ Equation Verti- （ＴＯＶＳ）PhyｓｉｃａｌRetrieval Science Corporation. Ozone Monitoring with −Ｎ Operational Vertical Sounders A.,1994: TOYS Operational Sounding 1990-1992, D.,1988: Radiances NOAA-TR-NESIS Adjustment 76， 67 of Microwave of the Earth to ａ Fixed Propagation. NOAA^TR-NESDIS 今回の出張に際してNESDISのＥｎｏｍｏtｏ氏をは Wark, Adjustment じめとする間係官および科学技術庁、気象庁、気象衛 Vertical Sounder Data to Ａ Vertical View, 星センターの間係官の方々には大変お世話になりまし NOAA-TR-NESDIS だ。また、NESDISのDrahus、CIMSSのＡｃｈtｏｒの Zhou, 各氏をはじめとして多くの研究者の方々にＧＯＥＳ８試 Algorithm 験運用期間中の多忙な時間を割いて貴重な情報を提供 surements. D.,1993: S. et SpecAngle of 43， 40pp. of TIROS Operational 64， 36pp. al.:An Using Improved HIRS2/MSU Cloud Retrieval Radiance Ｍｅａ･していただきましたことに感謝します。ＤＭＳＰデータ処理システム関連 Fleming, 付録入手文献一覧 H. et al..1991: The and Corrections for the SSM/T ＴＯＶＳデータ処理関連 wave Temperature −96− Forward Problem SatelliteMicro- Sounder, IEEE Transactions 気象衛星センター技術報告第30号 1995年３月 on Geoscience and Remote Maiden, M. Sensing, 29, 571-583. SSEC,1989: McIDAS et al..1989: Shared Processing NOAA/NESDIS DMSP SSM/T Sounding Retrieval System, S M Systems D. and Research Hayden, et al.,1994: DMSP Physical Review, S M Systems and Research Cooperation. Overview C. and Ａ. Schreiner,1994: Surface Heat- ing Adjustments Used in Deriving Products from the GOES-8. ＮＯＡＡ-ＫＬＭ関連 K..1988: ProcessingUser's ＧＯＥＳ-ＶＡＳ関連 Retrieval Design Cox, TOYS Manual. Cooperation. Donahue, tion. and Capabilities of the ＮＯＡＡ-Ｋ，Ｌ＆ＭSounding Products Generation Hayden, C. and Ｈ. Fleming,1994: Tuning Applied to GOES Radiance Bias Temperature Moisture Sounding. 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