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

### 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。

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：*[https://www.data.jma.go.jp/mscweb/en/himawari89/space_segment/img/AHI8_SRF_VNIR_201309.png VIS 及 NIR] 、[https://www.data.jma.go.jp/mscweb/en/himawari89/space_segment/img/AHI8_SRF_IR_201309.png SRF] *
** 向日葵9號光譜響應函數圖：*[https://www.data.jma.go.jp/mscweb/en/himawari89/space_segment/img/AHI9_SRF_VNIR_201310.png VIS 及 NIR] 、[https://www.data.jma.go.jp/mscweb/en/himawari89/space_segment/img/AHI9_SRF_IR_201310.png 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