GOSATのプロダクト｜温室効果ガス観測技術衛星GOSAT「いぶき」

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理事長メッセージ

[1] GOSATプロジェクトが目指すもの

[2] GOSATのセンサーと観測方法

[3] GOSATデータの解析方法

[4] データの定常処理と提供

[5] GOSATのプロダクト

[6] GOSATプロダクトの検証

[7] プロジェクトに関する情報発信と研究公募

[8] 体制と今後の予定

　一般ユーザに現在提供しているプロダクトを表3に示します。レベル１プロダクト（FTS のL1B、CAI の L1B、L1B+）には衛星で測定されたスペクトルデータや輝度データが格納されており、より高次のプロダクト（FTS およびCAI のL2、 L3 と、L4A、L4B）にはCO2やCH4の大気中の量などの物理量が格納されています。

　GOSATプロダクトはGDAS（図 10）で検索・注文することにより入手できます。なお、GDAS（https://data2.gosat.nies.go.jp/）の「ツール」では、GOSATプロダクトを読み込み、データ内容を確認・画像化するツールを紹介しています。

[５] GOSATのプロダクト

GOSAT プロダクトの提供

表3：GOSAT DHFから一般ユーザに提供するプロダクト一覧。（2015 年3月現在）

[注1] 2015年3月に追加された標準プロダクト。

[注2] 「FTS TIR L2 CO2濃度プロファイル」と「FTS TIR L2 CH4濃度プロファイル」は、それぞれ新たに「FTS TIR L2気温プロファイル」と「FTS TIR L2 H2O濃度プロファイル」をデータに含む。

1）プロダクトを生成する処理の概要は３章を参照。

2）”SWIR”とは表1に示されているFTSのバンド1, 2, 3の総称（Short Wavelength InfraRed ［短波長赤外］の略）で、”TIR”とは表1に示されているFTSのバンド4の別称（Thermal InfraRed ［熱赤外］の略）です。

3）”カラム量”とは地表面から大気上端までの単位面積当たりの気体の全分子量です。

4）プロダクト単位欄の「FTSシーン」および「CAIフレーム」とは、衛星軌道の1周回を60等分した範囲に含まれるデータをひとまとめにしたプロダクトの作成単位です。

5）提供形式欄の”HDF5”と”NetCDF”とはデータの形式であり、それぞれHierarchical Data Format 5, Network Common Data Formの略です。

L1B およびL1B+ プロダクト

　FTS L1B（図８を参照）は、TANSO-FTS から得られた干渉光をフーリエ変換して得られる波長別の輝度スペクトルです。各バンドで観測対象ガスの吸収が測定されていることがわかります。FTS L1B データは衛星軌道の1 周回分を60 等分に分割した範囲の観測値を1 ファイル（FTSシーン）としてプロダクト化されます。

　CAI L1B（図11）の輝度情報はデジタル値に予め決められた一定の校正係数をかけて放射輝度に変換された値です。

　CAI L1B+（図12）の輝度情報はCAI L1Bと同じですが、CAI L1Bでは各ピクセルの位置情報が格納されているのに対して、オルソ補正（斜めに観測した地表画像のゆがみの補正）および地図投影変換処理された画像になっています。CAI L1BデータとCAI L1B+データは、衛星軌道の1周回分を60等分した範囲を1ファイル（CAIフレーム）としてプロダクト化されます。

図11．CAI L1Bプロダクトの例：2010年7月17日。（画像クリックで拡大）

図12．CAI L1B+ プロダクトの例：2010年7月17日。（画像クリックで拡大）

L2 プロダクト

　L2 CO2カラム量（SWIR）とL2 CH4カラム量（SWIR）は、TANSO-FTSのバンド1～3が捉える地表で反射した太陽光スペクトルから求めたCO2とCH4のプロダクトです（カラム量とは単位面積あたりの地表面から大気上端までの仮想的な空気の柱に含まれる分子数）。図13と図14はCO2とCH4それぞれのカラム量を乾燥空気のカラム量で割ることにより求められるカラム平均濃度の分布図です。本プロダクトについては処理アルゴリズムの改訂やプロダクトの校正・検証に常時取組み、品質向上を継続しています（6章参照）。

　L2 CO2 濃度プロファイル（TIR）とL2 CH4 濃度プロファイル（TIR）は、TANSO-FTS のバンド4 のスペクトルから求めたCO2とCH4それぞれの濃度の鉛直分布（プロファイル）です。

　L2 雲フラグ（図15）には、CAI L1B の輝度情報から生成される雲フラグと晴天信頼度が格納されています。

図14：L2 CH4 カラム量（SWIR)プロダクトの例：2013年8月の晴天観測点におけるCH4カラム平均濃度の全球分布図(2.5度メッシュ)。観測データが存在しない領域は白色としている。（画像クリックで拡大）

図15．CAI L2雲フラグプロダクトの例：2010年7月17日。背景はCAI L1B画像（図11参照）。黒い部分が雲に相当。（画像クリックで拡大）

図13：L2 CO2 カラム量（SWIR)プロダクトの例：2013年8月の晴天観測点におけるCO2カラム平均濃度の全球分布図(2.5度メッシュ)。観測データが存在しない領域は白色としている。（画像クリックで拡大）

L3 プロダクト

　L3全球CO2カラム平均濃度（SWIR）（図16）、L3全球CH4カラム平均濃度（SWIR）（図17）はL2カラム量プロダクト（SWIR）から求められます。これらは、L2カラム平均濃度に対して、Kriging法に基づく統計的手法を適用することで、観測点の近傍に十分な観測データが無い領域についても、1か月単位の平均的な温室効果ガスの全球濃度分布（格子単位：2.5度×2.5度）が推定されます。

図16：L3 全球CO2カラム平均濃度(SWIR)プロダクトの例：2013年8月。観測点から500km以上離れている領域は白色としている。（画像クリックで拡大）

図17：L3 全球CH4カラム平均濃度(SWIR)プロダクトの例：2013年8月。観測点から500km以上離れている領域は白色としている。（画像クリックで拡大）

　L3全球輝度（図18）は、TANSO-CAIで観測された連続3日の画像データを合成したもので、全球の雲の分布の様子がわかります。L3全球反射率（図19）は、TANSO-CAIで観測された画像データを1カ月間蓄積し、各地点で反射率の低い観測値を選んで合成したもので、多くの領域で雲が取り除かれた地球表面の様子が観察できます。

　L3植生指数（図20）は、CAIの植生に感度を持つバンド３と感度を持たないバンド２の輝度情報を処理して得られます。