向日葵系列衛星

向日葵（、）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（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 
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 (GMS) 1977年7月14日1989年6月30日卡納維拉爾角空軍基地ひまわり  JAXA 宇宙情報センター 2016年7月16日閲覧三角洲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)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 
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。

 GMS型號 
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與相類似，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 
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。

 波长  中心波長 (µm)  傳感器可見光0.55 - 0.90光電倍增管、光電二極管紅外線110.5 - 11.5紅外線211.5 - 12.5紅外線36.5 - 7.0
使用過濾器檢測出紅外線1至3。

 向日葵8號、9號 

 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）。
 向日葵8號光譜響應函數圖：VIS 及 NIR 、SRF 
 向日葵9號光譜響應函數圖：VIS 及 NIR 、SRF 

 相關條目 
 人造衛星
 宇宙開発事業団
 宇宙航空研究開発機構
 MTSAT
 向日葵8號
 向日葵9號

 外部連結 
 JAXA｜静止気象衛星「ひまわり」 (GMS) 
 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
 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
 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 2014年9月16日 三菱電機DSPACEコラム

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