小嶋正弘(こじま・まさひろ)キーメッセージを設定。水はこのところ人々の生活に災害をもたらす一方農作物など人間活動に影響もあるDPRには「雨雲スキャンレーダー」というニックネームを与えているGPMは主衛星が中心ではあるが変化が激しい雨を十分に観測できないためほかの衛星データも使う。ほかの衛星はすでに上がっていてデータを提供している。行う国際協力ミッション主衛星はJAXAとNASAの共同開発。打ち上げはH-IIAによって2/28予定さまざまな副衛星なぜ人工衛星で降水観測か雨の降り方の振れ幅が近年大きくなってきているというトレンド雨量計の密度は全陸域の30%程度。熱帯降雨観測衛星(TRMM:トリム)GPM計画の特徴TRMMは軌道が熱帯から亜熱帯、GPMは軌道を南北65度に拡大。地上局に下ろさずデータ中継衛星を利用。雨の観測の基準になるTRMM搭載の「空飛ぶ雨量計」だったがDPRは高度化した「次世代の空飛ぶ降雨計」DPRの概要DPRによる降水観測(このあとの説明で詳しく)質疑応答NHKこぐれ:GPM主衛星では3時間カバーとあるが地上の何パーセントをカバーなどといえないか小嶋:地表の面積としては約90%。こぐれ:GPMのほかのデータも日本側は使えるのか小嶋:5ページ参照。協定を結んでいて得られたデータをお互い交換する枠組みができている。共同通信まつだ:TRMMの運用は今後どうなる小嶋:燃料が尽きるまで運用。GPMが上がってもしばらくは継続するだろうまつだ:併用ということか小嶋:NASAが両方を運用。まつだ:少なくともいつまで大丈夫か小嶋:低い軌道を飛んでおり太陽活動の変化による大気密度の変動に左右されやすい。2015年3月まではもつと聞いている。太陽活動の予測は難しく確定したことはいえないまつだ:延命はしないのか小嶋:延命はしないが運用中止もしないということ。まつだ:副衛星群は何機という言い方をすればよいか小嶋:5ページの表を見ると...12機ということになろう。共同通信すえ:副衛星群はGPM計画専用というよりほかのものを利用させてもらうといったものか小嶋:そういう理解が正しい。それぞれの国や機関がそれぞれの目的で運用しておりそのデータをお互い交換することでGPM計画を進めていく。すえ:主衛星が副衛星の基準となるということは小嶋:GPM主衛星の軌道系射角は65度。ほかの衛星群は受動的観測から雨を推定。DPRは電波を発射してそのはね返りから観測。高さ方向の情報も得られる。雨の高さ方向の分布もわかるということ。これらで雨の観測精度を上げている。俊夫(いぐち・としお)二周波降水レーダがいかにすごいのかの話をしたい。レーダとは電波でものを検知して距離を測るもの。送信機と受信機、アンテナから成る。標的に当てた電波を受信し時間差から距離がわかる。雨の観測は大粒の雨なのか細かい粒かによって雨量は同じでも反射強度が変わってくるテレビの天気予報で雨の図は4色だけで「強い、弱い」だけ。これは雨の強さを推定できないからDPRの場合二周波なので雨粒の大きさをある程度推定して精度を上げている。弱い雨や雪を見逃さない弱い雨は頻度が高い。水をあまりもたらさない強い雨は頻度が低い。電波が返ってくるまで待っていてはエコーを見るのに1/1000秒かかる。300Hz程度でしか観測できない4000Hzでパルスを出して戻ってくる前に次の電波を出せる。送信と受信の高速切り替えが可能。フェーズドアレイアンテナならではKuバンドとKaバンドのレーダの視野を一致させるのがDPRで、同じ雨を同じ位置で同時に観測している細かいサンプルによる降雨構造情報を取得できる地上レーダへの応用:大阪大学に設置したフェーズドアレイレーダは雨の立体的な分布を見ることができる。図は雨が雲から落ちてくる様子を連続的に観測している二周波レーダアルゴリズムによる降雨強度推定精度の向上どこまで雪でどこから雨かといった区別もできる精度向上、3次元的な降雨観測が可能になると全体のシステムとしての精度が上がる。まつだ:二周波を地上で実用化している例はあるか井口:実験的なものはあるが実用的なものはない。偏波機能を用いて精度を上げているものが多い。衛星は偏波機能は使わないまつだ:雨と雪の区別について井口:減衰が違う。氷はなかなか吸収しない。電子レンジで氷はなかなか溶けないが水になると急に温まる。雨と雪の境界高度がわかるのがポイント。まつだ:地上に雨が届いているのがわかるのか。高度どのくらいまでの雨が見えるのか井口:衛星軌道からだと地上のエコーはとても強い。アンテナを横にふったとき...125キロとかふったとき海や山にあたって邪魔な信号が返ってきたりする。コンタミと呼んでいる。見る場所によるが低いところ、地表ぎりぎりは見えないことが多い。DPRでは19キロまできっちり観測するとしている。上空に雨があればたいてい地上も雨である。上だけ雨が降っていて地表に落ちないということは砂漠などでない限りほとんどない。まつだ:極域はどのくらいまで見えるのか井口:北緯、南緯66度くらいまで見える。沖理子(おき・りこ)気候変化に対する知見を発信する降水の長期変動はどうなっているかTRMMの14年間の降水量変動観測(1998年1月~2012年6月)TRMMは熱帯域に限られているほかGPMにも継続して温暖化に対する地球的規模での変動を確認していく降水システムの構造はどうなっているか降水の科学TRMMは熱帯海洋上で多く観測したGPMでは降雨だけでなく降水粒子の分布、雪か雨かといった情報も得られるTRMM/PRによる降水システム気候学の進展TRMMで全熱帯的な日周変化を観測でき、午前の雨が多いところと午後の雨が多いところはクリアに分かれる。大気をかき混ぜるシステム。気象情報作成の流れ数値予報ある時間の大気状態から未来の状態を推測する数値予報(データ同化)今の気象要素の値を各格子に正確に割り当てたい。「しずく」の利用で全球の大きな範囲をカバーしている日本周辺予報は3時間ほど。まつだ:AMSR2との比較について。特別警報を出すときのメッシュ予測がさらによくなるということか佐藤:数値予報をもとにしている。数値がさらによくなるだろう。まつだ:大島の災害を受けて離島で雨量計を増やすなどがあるが佐藤:宇宙は宇宙、地上は地上で役割がある。降水ナウキャストは地上の降水系と組み合わせることで精度を上げる。お互い補完しあいつつ精度を上げたい。まつだ:弾丸低気圧の精度は佐藤:そのように期待している。どのくらいの予報が得られるかは難しいところがある。できる限り精度を上げるよう努力する。現在がよくわかるようになることは将来の予測に非常に重要で、そのことに貢献するだろう。NVSさいとう:「しずく」が上がってから数値予報の導入に1年ほどかかった。GPM/DPRについてはどのくらいで佐藤:GPM計画は放射計とレーダ。放射計はAMSR2と同じくらいの期間でと期待。レーダはもう少しかかるだろう。マイクロ波放射計のデータは利用中。東京新聞さかきばら:この衛星が上がることで台風の進路予測精度も上がるのか。具体的にどのくらい精度が上がるか佐藤:定量的にはなかなか申し上げづらい。台風については実況把握や将来予報については貢献するだろう。どんな予報がよくなるかを言うのは難しい。まつだ:土壌水運を見るのはあるか岩見:正確に出すシステムはなかなか。湿り具合はわかるかもしれないが。初期値の設定によるが土壌水分が多い(飽和している)状態とドライな状態で計算すると結果が変わる。モデルは試運転を何度か行う。雨を何度か降らせてみるなど。それで土壌の水分を初期値として得られる。まつだ:地質による雨の違い、雨に強い場所かどうかを洪水が起きるかどうかに反映させたりは岩見:土壌によって水のしみこみやすさなどはデータとして与えて計算している質疑応答NHKたなべ:データはGSMaPの形で提供されるのか小嶋:レーダから元となる雨量、各衛星のマイクロ波放射計のデータもユーザに提供される。気象庁にはレベル1、雨に換算していないデータを使うとのことなのでそれを提供。グローバルな降水マップ(GSMaP)も提供。たなべ:いつごろから小嶋:半年後くらいからと計画している。9月くらいにはと思っている。たなべ:協定を結んでいない国にも?小嶋:誰でも使えます。ネットでダウンロードできるよう計画。たなべ:何か国からどういった利用といった問い合わせなどはあるか沖:GSMaPの登録者数は700から800、国は数十。ダウンロード時に利用目的を聞いている。気象予報や教育、農業資料に使うという目的もある。産経新聞くさか:TRMMに代わるGPM、1年ほどオーバーラップするとあるがGPMが始まるとTRMMはコンステレーションの一部をなすようになるのか小嶋:その通り。共同通信すえ:準リアルタイムを目指すというがどのくらいのタイムラグか沖:観測後3~4時間、だいたい6時間以内をイメージ。データの更新は1時間おき。すえ:マイクロ波を使った副衛星観測について受動的とは井口:人間の体から出ている電磁波、赤外線を見るように雨粒からマイクロ波が出ている。雨が降っていると雨粒からマイクロ波が出ているから強く出る。雨粒から出ているマイクロ波を受け取って写真のように撮影して見る。フラッシュつきのカメラとフラッシュなしのカメラの違いといったもの。受動的な走査では(雨粒の量に比例して観測するが)高度はわからない。レーダーとあわせて測ることで細かいことがわかる。すえ:副衛星利用の一番大きな利点はエリアの抜けがなくなること?沖:はい。同じ地点の観測頻度が増えるという意味もある。ライター喜多:GPMは準リアルタイムでほぼ全球が把握されているがほかにそういうシステムはあるのか。全地球的に把握される初めてのデータがこの降水量データなのだろうか沖:そう言われてみるとそうかもしれない。雨は時間と空間の変動が激しいのでたくさんの衛星を使って高頻度にしようとしている。佐藤:気象の分野でいうと各国の衛星のデータを使って雲の状況をつかんでいる。気温のサウンダーは7~8機で観測中。それらを気象の初期値として使っている。雨は変動が激しいので高頻度。仮想の水蒸気量や降水量は今まで抜けがあった。喜多:人類が初めて獲得した全球観測網といっていいのか沖:気象衛星の雲が最初かも。佐藤:極地では極域衛星を使ったりして雲を観測している。低高度ではなかなかなかった。喜多:「雨雲を味方にせよ」というキーメッセージはどういう議論で決まったのか。補足いただけると記事のイントロに使いやすい(会場、笑)小嶋:GPM計画は一般の方にはわかりにくい。主衛星と副衛星があり国際協力もある。マイクロ放射計などもある。一般の人にわかりやすく伝えようとして決めた。災害を観測するとともに水資源の観測もする。日々の暮らしの向上に役立つミッションであると伝えたくてこうした。時事通信まつだ:予算は小嶋:JAXAの総開発費(打ち上げ経費含む)で226億円、NASAの正確な数値は把握していないが予算はすべてWebサイトで公開されており550億円くらいのようだ。まつだ:550億円は衛星と運用?小嶋:地上のデータ処理などのシステム開発が含まれる。JAXAの場合もシステム開発費用が含まれる。NICTでもR&D(研究開発)で費用を出していただいている。小嶋:日本は226+30億円。NVSさいとう:GPMの打ち上げが午前3時とあるがこれはほかの衛星との関係もあるのか小嶋:GPMの軌道は太陽非同期のため観測軌道からくる打ち上げ軌道の制約はあまりない。衛星が打ち上げられてフェアリングから外に出るときの日の当たり具合、パドルを開いて発電し始めてすぐ夜に入らないようになどを考えてNASA、三菱重工が検討してこの時刻になった。はてなブログProフリーランスで編集や執筆、DTP制作をしています。yimamura最近の注目記事はてなブログをはじめよう!Imamura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