FY-3Gの写真第1弾を公開しました！衛星で撮影すると、降水の3次元構造はどのように見えるでしょうか？

15日、わが国初の低傾斜軌道降水観測衛星「風雲3G」（降水衛星）の第一弾の画像が正式に公開された。今回公開された風雲3Gに搭載された6つの主要ペイロードの監視画像は、さまざまなレベルの降水量の3次元構造を示しており、災害的な降水システムのより良い監視と予測に役立ちます。

5月7日、中国南部で激しい対流気象が発生し、中央気象台は大雨の青色警報と激しい対流気象の青色警報を発令した。風雲3Gは、この降雨雲システムの3次元構造を鮮明に捉えました。

この図は、地表から 3.75 km から 6 km までの降水システムの 3 次元構造を示しています。

画像提供: 国立衛星気象センター

風雲3Gの6つの主要ペイロードには、降水量測定レーダー、マイクロ波イメージャー（降水型）、中解像度スペクトルイメージャー（降水型）、全地球航法衛星掩蔽検出器などの4つの運用ペイロードと、短波赤外線偏光多角度イメージャー、高精度キャリブレーターなどの2つの実験ペイロードが含まれています。

専門家によると、降水量測定レーダーは風雲3G衛星の主要ペイロードであり、中国初の衛星搭載降水量測定レーダーでもある。主に災害気象システムにおける降水量監視に使用されます。 Ku+Kaデュアルバンドを採用しており、台風、大雨、吹雪などの降水システムの内部の3次元構造を鮮明に観測できます。

マイクロ波イメージャー（降水型）は、FY-3 バッチ 02 マイクロ波イメージャーのアップグレード版です。大気窓領域と検出チャネルの一体設計を初めて実現しました。検出チャンネルの数は26に達し、これにより衛星の降水量や大気の温度・湿度プロファイルの検出能力が効果的に強化されます。主に大気の窓領域と酸素および水蒸気の吸収線の近くに設置されたマイクロ波チャネルを使用して、降水雲内の水文気象データを取得し、降水パラメータの共同逆解析を行います。

5月2日から5月5日までマイクロ波イメージャー（降水タイプ）によって検出された全球中低緯度地域の輝度温度のモザイク。

画像提供: 国立衛星気象センター

風雲3Gの「ユニークなスキル」

風雲3G衛星は4月16日、酒泉衛星発射センターで無事に打ち上げられた。これは、米国と日本が共同で専用の降水観測衛星を打ち上げて以来、国際的に打ち上げられた3番目の能動型降水観測衛星である。この打ち上げ成功により、中国は夜明けと夕暮れ、朝、午後、傾斜の4つの低軌道気象衛星を同時に運用する世界で唯一の国となった。

4月16日午前9時36分、我が国は酒泉衛星発射センターで長征4号Bロケットを使用して風雲3号07号衛星の打ち上げに成功しました。衛星は所定の軌道に無事進入し、打ち上げミッションは完全に成功しました。

画像出典：新華社通信（撮影：王江波）

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降水量のCTスキャン

従来、降水量データは主に雨量計、地上レーダーなどの手段を通じて取得されています。しかし、地上設備の数が限られており、また、分布が不均一なため、広い範囲にわたって高い空間分解能で地上降水情報を取得することは困難です。

風雲3Gには我が国初の「航空機搭載型雨量計」、衛星搭載型Ku・Ka二周波降水量測定レーダーが搭載されており、レーダー観測解像度の高さと衛星観測範囲の広さという利点を兼ね備えています。大気中に電波電磁波信号を送信し、大気中の異なる高度にある降水粒子からの反射信号を受信し、鉛直方向の異なる高度における降水構造情報を取得し、鉛直方向の降水検知を実現します。

同時に、衛星はレーダーのクロストラックスキャン機能を使用して水平方向の降水を検出することもでき、大気中の降水の「CT」スキャンのように上から下までの3次元構造情報を取得することができます。

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台風や暴風雨の「正確な診断」

風雲3Gは、気象庁から「降水星」とも呼ばれ、我が国の20番目の風雲気象衛星です。これは我が国で降水量を積極的に測定する初の衛星です。衛星レーダーと地上レーダーの融合により、地球全体の3次元の大気、雲、降水構造の検出を実現します。台風や大雨などの異常気象の監視・予報や気候研究に活用され、大雨など地球規模の災害の早期警戒能力が大幅に向上します。同時に、生態環境、エネルギー、農業、健康などの分野でも役割を果たしています。

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ダンス「スペースバレエ」

風雲3Gは、低軌道、低傾斜、非太陽同期軌道で運用されます。太陽は軌道面の左側と右側に定期的に現れます。照明条件が絶えず変化するため、衛星の外部の熱環境は複雑になります。外部の熱環境と単一機械の動作環境の安定性を確保するために、衛星は常に同じ面を太陽に向けておく必要があります。

この目的のために、姿勢および軌道制御システムは、自律的なヨー姿勢操作モードを設計しました。太陽光が軌道面の一方から他方へ移動すると、衛星は自動的に180度回転し、柔軟に「宇宙バレエ」を披露する。

また、風雲3Gの軌道は地上から約407キロメートル離れており、大気の密度が比較的高い。太陽活動が活発な年には、衛星の軌道高度は1日で600メートル以上低下することがある。ミッション要件に従って、衛星の軌道高度は 100 メートルの偏差以内に制御される必要があります。研究開発チームは英知を結集し、衛星の軌道高度維持、離心率、軌道位相の自律制御を実現し、衛星が常に一定高度で同一緯度の領域を通過できるようにすることで、ビジネスアプリケーションの有効性を確保しました。

総合情報源：国家衛星気象センター、科技日報、中国気象通信社、CCTV-1など。