高度なマイクロ波探知ユニット

先進マイクロ波探査装置( AMSU )は、気象衛星に搭載されたマルチチャンネルマイクロ波放射計です。この装置は、大気からのマイクロ波放射の複数の帯域を調べ、気温と湿度の 大気探査を行います。

レベル 1 の放射輝度データは、校正された輝度温度です。

AMSU のレベル 2 地球物理データには以下が含まれます。

• 3 mbar (45 km)から地表までの温度プロファイル
• 水蒸気プロファイル
• 雪と氷の覆い
• 雲 液体 水
• 降雨量

AMSU データは、HIRS、AIRS、または IASI からの赤外線放射輝度と組み合わせて使用​​され、次のような MW/IR レベル 2 の地球物理学的製品を生成します。

• 温度プロファイル
• 水蒸気プロファイル
• オゾン
• クラウドプロパティ
• 雲が晴れた赤外線放射

AMSU データは天気予報で広く使用されています。輝度温度は可能な限り迅速に処理され、世界中の数値天気予報(NWP) センターに送信されます。このデータは、現在の大気の状態を正確に評価するのに役立ち、予測の精度向上にも役立ちます。

長期にわたる AMSU 記録は気候の研究にも使用されます。

AMSU-A + AMSU-B は、1998 年 5 月 13 日に打ち上げられたNOAA-15 (NOAA K)、 2000 年 9 月 21 日に打ち上げられたNOAA-16 (NOAA L)、および2002 年 6 月 24 日に打ち上げられたNOAA-17 (NOAA M) の 3 つの NOAA KLM 衛星で一緒に飛行しました。

2005 年 5 月 20 日に打ち上げられたNOAA-18 (NOAA N)では、AMSU-B は同様の機器であるマイクロ波湿度サウンダ(MHS) に置き換えられました。

AMSU-A のバージョンは、 NASA の 地球科学衛星AquaやEUMETSAT MetOpシリーズにも搭載されています。これらの宇宙船では、AMSU-B は、Aqua ではHSB、 MetOp ではMHSといった同様のマイクロ波湿度サウンダに置き換えられています。

AMSU はマイクロ波サウンディングユニット(MSU) の改良版で、成層圏サウンディングユニット (SSU) の機能を組み込んでいます。この 2 つのユニットは1978 年にTIROS -N に搭載され、NOAA-6 から NOAA-14 衛星まで継続して搭載されました。このファミリーの次世代は先端技術マイクロ波サウンダ(ATMS) で、2011 年に初めてSuomi-NPPに搭載され、現在はJPSSシリーズの衛星の標準装備となっています。最初の衛星は2017 年に打ち上げられたNOAA-20です。

AMSU は、カリフォルニア州アズサのAerojet Corporationによって製造されました。この組織は現在、ノースロップ グラマン エレクトロニック システムズの一部となっています。

AMSU は常に太陽同期軌道の極軌道衛星に搭載されることが望ましいが、NOAA-15 から NOAA-19 まではすべて LTAN が漂流していた。Metops と EOS Aqua の場合、このため、各軌道で同じ 2 つの地方太陽時間に赤道を横切ることになる。たとえば、EOS Aqua は、日中は太陽時間の午後 1 時 30 分に北 (昇り) に向かって赤道を横切り、暗闇では太陽時間の午前 1 時 30 分に南 (降り) に向かって赤道を横切る。

AMSU の機器は、「ほうき」モードで継続的にスキャンします。8 秒の観測サイクルの約 6 秒間に、AMSU-A は -48° から +48° まで 3.3° 刻みで 30 回の観測を行います。その後、次のスキャンの開始のために元の位置に戻る前に、暖かい較正ターゲットと冷たい空間を観測します。この 8 秒間にサブサテライト ポイントは約 45 km 移動するため、次のスキャンは軌道に沿ってさらに 45 km 先になります。一方、AMSU-B は 1.1° 間隔で 90 回の観測を 3 回行います。

24 時間の間に、地球はおよそ 14 周します。地球のほぼ全体が昼間または夜間モードで観測され、両方で観測されるものも多数あります。極地はほぼ 100 分ごとに観測されます。

AMSU には、AMSU-A と AMSU-B という 2 つのサブ機器があります。AMSU-A は 23.8 ～ 89  GHzの 15 チャネルを持ち、主に大気温度の測定 (「温度サウンディング」と呼ばれる) に使用されます。天底近くの地上分解能は45 km です。AMSU-B は 89 ～ 183.3 GHz の 5 チャネルを持ち、天底近くの空間分解能は 15 km で、主に水分サウンディングを目的としています。両方のサブ機器のスポット サイズは、スワスの端に向かって大きくなり、細長くなります。2 つの機器を一緒に使用すると、各 AMSU-A 視野に対応する 3x3 アレイに約 9 つの AMSU-B 視野があります。これは、温度と比較して水蒸気の空間変動性が高いことを反映しています。 AMSU-B と同じ空間解像度を持つ HIRS/3 赤外線サウンダも NOAA 15 ～ 17 衛星に搭載されており、AMSU-A および AMSU-B と一緒に使用されます。3 つの機器が一緒になって ATOVS (Advanced TIROS Operational Vertical Sounder) を形成します。

Aqua および MetOp AMSU-A 機器は、主に上層大気 (特に成層圏) の温度プロファイルを取得し、対流圏温度観測のための雲フィルタリング機能を提供するために設計された 15 チャンネルのマイクロ波サウンダです。EOS AMSU-A は、 AIRSおよびHSB を含む密接に結合された 3 つの機器の一部です。MetOp AMSU-A は、HIRS、IASI、および MHS と連携して同様に機能します。MHS と HSB は AMSU-B のバリエーションです。

• 遺産: マイクロ波探査ユニット (MSU)
• 幅: 1650 km
• フットプリントのサイズ: 公称宇宙船高度 833 km、天底で 48 km (AMSU-A)、天底で 16 km (AMSU-B)。
• 質量: 100 kg
• デューティサイクル: 100%
• 電力: 125W
• データレート: 3.2 kbit/s
• 最大スキャン角度: ±49.5°
• 機器瞬間視野角: 3.3° (AMSU-A) 1.1° (AMSU-B)

表1 AMSU-Aの放射特性（3,5より）。

表2 AMSU-Bの放射特性（4より）

• コロラド州立大学のAMSUのデータ処理
• NASA の EOS Aqua プロジェクトの AMSU-A データシート
• NOAA KLM ユーザーズガイド AMSU-A
• NOAA KLM ユーザーズガイド AMSU-B
• NASA の AMSU-A 機器ガイド
• NASA ゴダード宇宙飛行センターの NASA AMSU-A と付随機器からのデータ
• NOAAのCLASSにおけるAMSUと関連するTOVSおよびATOVS機器からのデータ